BE904872A

BE904872A - Appareil pour prelever et transferer des echantillons ou fractions de liquides, notamment a des fins d'analyse.

Info

Publication number: BE904872A
Application number: BE0/216742A
Authority: BE
Original assignee: S C Robaut
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1986-12-03

Abstract

Appareil pour prélever des échantillons d'un liquide dans une première série de récipients (10) et pour les transférer, en meme temps que des parties aliquotes d'au moins un réactif, dans une seconde série de récipients (14) dont les axes verticaux sont plus proches l'un de l'autre que ceux des récipients de la première série (10). Ce transfert s'effectue à l'aide d'une série d'aiguilles tubulaires verticales (18) pouvant subir un mouvement axial de va-et-vient et un mouvement de translation de la première à la seconde série de récipients et vice-versa. Au cours de leurs mouvements de translation, les aiguilles (18) sont guidées dans des fentes longitudinales (24) d'une plaque fixe (25), ces fentes (24) rapprochant ou éloignant les axes des aiguilles (18).

Description


  Appareil pour prélever et transférer

  
des échantillons ou fractions de

  
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analy s e 

APPAREIL POUR PRELEVER ET TRANSFERER DES ECHANTILLONS OUFRACTIONS DE LIQUIDES, NOTAMMENT A DES FINS D'ANALYSE

  
La présente invention est relative à un appareil pour prélever et transférer des échantillons de liquides, notamment à des fins d'analyse.

  
Elle concerne, en particulier, un appareil destiné à prélever des échantillons d'un liquide, tel qu'un liquide biologique, un effluent liquide ou un liquide quelconque à traiter, d'une série de récipients et à les transférer chacun, conjointement avec au moins une partie aliquote d'un réactif liquide, dans une série d'autres récipients, dans lesquels ces échantillons de liquide sont recueillis avec les réactifs pour y subir, par exemple, une réaction analytique.

  
Le problème posé notamment dans le cas d'analyses, d'examens ou de traitements de liquides, comme des liquides biologiques, tels que du sang ou de l'urine, consiste à amener des échantillons de ces liquides biologiques contenus dans une série de récipients, tels que des godets, de capacité relativement grande, dans une autre série de récipients, tels que des cupules ou alvéoles de capacité beaucoup moindre, tandis que des parties aliquotes d'au moins un réactif doivent être amenées d'un réservoir contenant ce réactif, en même temps que ces échantillons de liquide le cas échéant sans être en contact avec ces derniers échantillons, dans la série de récipients de petite capacité, dans chacun desquels un échantillon de liquide agit sur une partie aliquote du réactif. 

  
L'invention a pour objet un appareil permettant le prélèvement et le transfert d'échantillons d'un volume prédéterminé d'un liquide d'une première série de récipients contenant chacun un volume de liquide supérieur à celui des échantillons qui y sont prélevés, vers une seconde série de récipients destinés à ne recevoir chacun qu'un échantillon dudit liquide, les récipients de la première série ayant des axes verticaux plus éloignés l'un de l'autre que les axes verticaux des récipients de la seconde série de récipients.

  
L'invention a encore pour objet un appareil du type défini dans le paragraphe précédent, dans lequel une partie aliquote ou fraction d'un volume prédéterminé d'au moins un réactif est prélevée dans un réservoir et est transférée, en même temps que les échantillons de liquide dans la seconde série de récipients, ce transport s'effectuant dans des aiguilles tubulaires mobiles depuis une première position où elles se trouvent au-dessus de la première série de récipients jusqu'à une seconde position où elles se trouvent au-dessus de la seconde série de récipients.

  
L'invention est relative à un appareil pour prélever des échantillons d'un volume prédéterminé d'un liquide dans une première série de récipients et pour transférer ces échantillons de liquide, en même temps que des parties aliquotes d'au moins un réactif, dans une seconde série de récipients, à l'aide d'une série d'aiguilles tubulaires à axe vertical qui peuvent subir un mouvement axial de va-et-vient, ainsi qu'un mouvement de translation depuis une première position dans laquelle elles se trouvent au-dessus de la première série de récipients jusqu'à une seconde position dans laquelle elles se trouvent au-dessus de la seconde série de récipients, les récipients de la première série de récipients ayant des axes verticaux plus éloignés l'un de l'autre que les axes verticaux des récipients de la seconde série de récipients.

  
Conformément à la présente invention, l'appareil du type défini dans le paragraphe précédent comporte essentiellement une plaque fixe sensiblement horizontale présentant un nombre de fentes longitudinales correspondant au nombre d'aiguilles tubulaires, chaque fente servant à guider une aiguille au cours de son mouvement de translation depuis la première position susdite jusqu'à la deuxième position susdite et vice versa, chaque fente présentant un premier tronçon terminal rectiligne, dont l'axe longitudinal est coupé par l'axe vertical de récipients de la première série de récipients, un second tronçon terminal rectiligne dont l'axe longitudinal est coupé par l'axe vertical de récipients de la seconde série de récipients et un tronçon intermédiaire oblique reliant les premier et second tronçons terminaux de chaque fente,

   les axes longitudinaux des premier et second tronçons terminaux des fentes de guidage étant parallèles l'un à l'autre.

  
Selon une particularité de l'appareil suivant l'invention, chaque aiguille tubulaire est fixée à un porte-aiguille traversant une fente allongée ménagée dans une traverse d'un pont mobile entre les première et seconde positions susdites, cette fente allongée de la traverse s'étendant perpendiculairement à la direction du mouvement du pont. Chaque porte-aiguille est, de préférence, suspendu à la traverse du pont mobile en manière telle que les porte-aiguilles puissent se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre dans la fente allongée de la traverse, au cours de leur mouvement de la première position susdite jusqu'à la seconde position susdite et vice versa.

  
Selon une autre particularité de l'appareil suivant l'invention, la traverse du pont précité est mobile en direction verticale, de manière à permettre l'abaissement et le relèvement des porte-aiguilles et des aiguilles, notamment dans les première et seconde positions susdites.

  
Dans une forme de réalisation particulière de l'appareil suivant l'invention, chaque porte-aiguille est monté de manière à pouvoir coulisser dans un fourreau fixe porté par une traverse fixe du pont mobile, de façon que lors des mouvements d'abaissement de la traverse mobile de ce pont, chaque aiguille vienne plonger soit dans un récipient de la première série de récipients pour y prélever, par aspiration, un échantillon de liquide soit dans un récipient de la seconde série de récipients pour y décharger, sous pression, un échantillon de liquide et une partie aliquote de réactif.

  
A son extrémité supérieure, chaque aiguille tubulaire est reliée par un conduit, tel qu'un tube souple, à au moins un distributeur de parties aliquotes de réactif liquide.

  
Ce distributeur comprend avantageusement un réservoir de réactif liquide présentant un fond communiquant directement par une série de tubulures à faible volume avec un dispositif à pistons agencé de manière à refouler dans chacune des aiguilles tubulaires des parties aliquotes ou fractions de volume prédéterminé de réactif extraites du réservoir.

  
Quant au dispositif à pistons, il comporte, de préférence, une plaquette horizontale pouvant être abaissée ou relevée en direction verticale sous la commande d'un organe moteur agissant sur sa face inférieure et portant sur sa face supérieure une série de pistons ou de plongeurs, dont le nombre correspond au nombre. d'aiguilles tubulaires, lesquels pistons ou plongeurs peuvent coulisser dans des alésages d'un bloc fixe, les mouvements de la plaque portant les pistons assurant soit l'aspiration de volumes prédéterminés de réactif du réservoir dans chacun des alésages du bloc, soit le refoulement des ces volumes de réactifs recueillis dans ces alésages par les conduits reliés aux aiguilles.

  
Au moins un coulisseau pouvant être animé d'un mouvement de va-et-vient en direction horizontale est monté sur la face supérieure du bloc fixe précité, ce coulisseau présentant des paires d'alésages, un alésage de chaque paire étant destiné à livrer passage à du réactif liquide aspiré hors du réservoir par les tubulures précitées, tandis que l'autre alésage de la même paire sert à refouler le réactif dans un conduit relié à une aiguille tubulaire.

  
D'autres particularités et détails de l'invention ressortiront de la description suivante d'une forme de réalisation d'un appareil suivant l'invention. Dans cette description il est fait référence aux dessins schématiques ci-annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en plan de dessus de l'appareil ; la figure 2 est une vue en élévation de l'appareil dans la direction de la flèche X montrée à la figure 1 ; la figure 3 est une vue en élévation de l'appareil dans la direction de la flèche Y montrée à la figure 1 ; la figure 4 est une vue en élévation après coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1 ;

   la figure 5 est une vue en élévation semblable à celle de la figure 3 montrant certaines parties de l'appareil dans des positions occupées par elles au cours du transfert d'échantillons de liquide à traiter et de parties aliquotes de réactif vers la série de récipients collecteurs de ces échantillons de liquide à traiter et de parties aliquotes de réactif ; la figure 6 est une vue en plan de dessus d'un tiroir portant, d'une part, une série de godets contenant du liquide à traiter et, d'autre part, une série de cupules faisant partie d'une plaque alvéolée ; la figure 7 est une vue en plan d'un dispositif portant des aiguilles pouvant être monté sur l'appareil suivant l'invention ; la figure 8 est une vue en élévation du dispositif selon la figure 7, dans le sens de la flèche Z de cette figure 7 ;

   la figure 9 est une coupe transversale de la partie de l'appareil comportant le réservoir de réactif, une partie des moyens de prélèvement de parties aliquotes de ce réactif dans ce réservoir et une aiguille destinée à transporter une partie aliquote de réactif ainsi qu'un échantillon de liquide vers la plaque alvéolée ; la figure 10 est une coupe transversale semblable à celle de la figure 9, dans laquelle les parties constitutives du dispositif de la figure 9 se trouvent dans une autre position qu'à la figure 9, et la figure 11 est une vue schématique montrant les diverses étapes du prélèvement et du transfert d'échantillons de liquide à traiter et de parties aliquotes de réactif dans l'appareil.

  
Dans ces différentes figures les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.

  
L'appareil représenté sur les desssins comporte une table de base 1 portant un châssis désigné dans son ensemble par la notation de référence 2, ce châssis 2 comportant des montants 3 reliés entre eux par des longerons 4. A ces montants 3 et ces longerons 4 formant un châssis parallélipédique 2 sont fixés divers organes de l'appareil, comme décrit ci-après.

  
Ainsi, le châssis 2 supporte une plaque fixe sensiblement horizontale 5 montrée plus spécialement à la figure 6. Cette plaque 5 se présente, de préférence, sous forme d'un tiroir amovible muni à une extrémité d'une paroi verticale 6 portant une poignée 7. La plaque 5 est supportée, comme on le voit notamment à la figure 2, par des réglettes longitudinales 8 fixées aux montants 3 du châssis 2.

  
Au voisinage d'une extrémité 9, la plaque 5 porte une première série de récipients désignée dans son ensemble par la notation de référence 10. Ces récipients sont constitués, par exemple, par des godets individuels classiques juxtaposés 11 formant, dans la forme de réalisation représentée à titre d'exemple, douze rangées accolées comportant chacune huit godets
11, soit au total 96 godets contenant chacun un volume d'un liquide à traiter. Ces godets 11 sont constitués, par exemple, par de petits pots de forme cylindrique qui sont juxtaposés de façon que leurs axes verticaux soient, par exemple, distants de 16 mm. Une grille perforée 12 sert à maintenir en place les godets 11 formant la première série de récipients 10.

  
La plaque 5 supporte, au voisinage de son autre extrémité 13, une seconde série de récipients désignée dans son ensemble par la notation de référence

  
14. Cette seconde série de récipients 14 est constituée par des alvéoles ou cupules 15 d'une plaquette 16 à alvéoles ou cupules bien connue qui est maintenue en place sur la plaque 5, par exemple par encastrement dans un logement ménagé dans cette plaque. Cette plaquette à alvéoles 16 comporte elle aussi, par exemple, douze rangées accolées de huit alvéoles ou cupules 15, dont les axes verticaux sont plus rapprochés que ceux des godets 11 de la première série de récipients 10, la distance entre les axes verticaux des alvéoles 15 pouvant être, par exemple, de 9 mm. Chacune des alvéoles
15 de la plaquette 16 est destinée à recevoir un échantillon d'un liquide à traiter prélevé dans les godets 11 de la première série de récipients 10, ainsi qu'une partie aliquote d'au moins un réactif provenant d'un distributeur qui sera décrit plus loin.

   Des moyens (non montrés) peuvent être prévus pour soumettre la plaquette
16 à alvéoles à des vibrations pour mélanger le liquide à traiter et le ou les réactifs se trouvant dans ses alvéoles 15. De même, la plaquette 16 peut être soumise à l'action d'un thermostat ou d'un moyen de chauffage non représenté, s'il convient de maintenir le contenu des cupules 15 à une température prédéterminée.

  
Comme le montrent les figures 3, 4 et 5, la plaque 5 porte, entre la première série de récipients 10 et la seconde série de récipients 14, une rangée de tampons cylindriques spongieux 17, dont la fonction sera expliquée plus loin.

  
L'appareil assure le transport d'échantillons de volume déterminé de liquide à traiter prélevés dans les godets 11 de la première série de récipients 10 et des parties aliquotes d'au moins un réactif en provenance du distributeur, à l'aide d'une série d'aiguilles tubulaires 18 à axe vertical. Comme on le verra plus loin, ces aiguilles tubulaires de transport 18 qui sont, par exemple, au nombre de 8 peuvent subir, d'une part, un mouvement axial de va-et-vient et, d'autre part, un mouvement de translation depuis une première position dans laquelle elles se trouvent au-dessus de la première série de récipients 10 jusqu'à une seconde position dans laquelle elles se trouvent au-dessus de la seconde série de récipients 14 et vice versa.

  
Chaque aiguille tubulaire 18 est fixée à un porte-aiguille 19 comportant une gaine 20 entourant chaque aiguille. La gaine 20 de chaque porte-aiguille 19 traverse une fente 21 ménagée dans une traverse 22 d'un pont mobile désigné dans son ensemble par la notation de référence 23. Comme on le voit à la figure 1, la fente 21 s'étend perpendiculairement à la direction du mouvement de translation du pont mobile 22, cette direction étant indiquée par les flèches U.

  
Le pont 23 peut être déplacé depuis la première position susdite jusqu'à la seconde position susdite, puis de cette seconde position jusqu'à la première position. Ce pont 23 assure le transport, dans les aiguilles tubulaires 19, d'échantillons de liquide et de parties aliquotes de réactif, depuis la première position, dans laquelle ces aiguilles 18 sont chargées de ces échantillons et de réactif au-dessus de la première série de récipients 10, jusqu'à la seconde position, dans laquelle ces aiguilles 18 déchargent chacune un échantillon de liquide et au moins une partie aliquote de réactif dans une alvéole ou une cupule 15 de la seconde série de récipients 14, au-dessus de cette seconde série de récipients.

   Après avoir déchargé les échantillons de liquide et parties aliquotes de réactif dans les alvéoles 15, les aiguilles tubulaires 18 reviennent dans la première position susdite où elles se trouvent à nouveau au-dessus de la première série de récipients 10.

  
Le guidage des porte-aiguilles 19 au cours de leurs mouvements entre la première position et la seconde position précitées est assuré par des fentes longitudinales désignées dans leur ensemble par la notation de référence 24, ménagées dans une plaque fixe sensiblement horizontale 25 portée par le châssis 2 de l'appareil. 

  
Comme on le voit à la figure 1, le nombre de fentes de guidage 24 prévues dans la plaque fixe 25 correspond au nombre d'aiguilles tubulaires 18 et de porte-aiguilles 19, ce nombre étant, par exemple, de huit.

  
Chaque fente de guidage 24 présente, comme le révèle la figure 1, un premier tronçon terminal rectiligne 27, dont l'axe longitudinal est coupé par l'axe vertical de godets 11 de la première série de récipients 10, un second tronçon terminal rectiligne 28, dont l'axe longitudinal est coupé par l'axe vertical de cupules ou alvéoles 15 de la plaquette 16, ainsi qu'un tronçon intermédiaire oblique 29 reliant entre eux le premier tronçon terminal 27 et le second tronçon terminal 28 de chaque fente 24.

  
Comme on le voit aussi à la figure 1, les axes longitudinaux des premiers tronçons terminaux rectilignes 27 et des seconds tronçons terminaux rectilignes 28 des fentes 24 sont parallèles entre eux, tandis que les tronçons intermédiaires obliques 29 de ces fentes 24 ne sont pas parallèles entre eux.

  
Grâce aux fentes de guidage 24 de la plaque
25, les porte-aiguilles 19 sont rapprochés ou éloignés l'un de l'autre au cours de leurs mouvements de translation entre les première et seconde positions susdites.

  
Le pont mobile 23 porte sur au moins un de ses montants 30, un pignon 31 qui engrène avec une crémaillère 32 s'étendant d'une extrémité à l'autre de l'appareil, cette crémaillère 32 étant portée par le châssis 2 de celui-ci, comme on le voit aux figures 2,3 et 5. Le pignon 31 est entraîné en rotation par un moteur 33 porté par le pont mobile 23. La rotation du pignon 31 a pour effet de déplacer le pont 23 portant les porte-aiguilles 19 de long de la crémaillère 32. On notera que le moteur 33 de commande du pignon 31 est fixé au montant 30 du pont 23 et se déplace avec celuici. Du côté opposé à celui portant le pignon 31, le pont est porté par au moins un galet 26 roulant sur la table 1.

  
La traverse 22 (dans laquelle est prévue la fente 21) du pont mobile 23 peut également subir un mouvement de va-et-vient en direction verticale, de manière à permettre un abaissement et un relèvement des porte-aiguilles 19 et des aiguilles tubulaires 18 qui y sont suspendues.

  
Comme on le voit à la figure 9, la gaine 20 de chaque porte-aiguille 19 est engagée dans un fourreau de guidage 34 porté par une traverse fixe 35 du pont mobile 23, cette traverse 35 présentant une fente longitudinale 36, dont l'axe est parallèle à celui de la fente 31 prévue dans la traverse 22 du pont mobile 23. La traverse 22 porte à chaque extrémité une crémaillère
37 avec laquelle engrène un pignon 38 porté par la traverse fixe 35. Les pignons 38 sont calés sur un arbre commun 39 pouvant être entraîné en rotation par un moteur 40. Lors de la mise en rotation de ces pignons
38, ceux-ci provoquent un déplacement vers le bas ou vers le haut de la traverse mobile 22, par l'intermédiaire des crémaillères 37 portées par cette traverse 22.

   Ce déplacement vertical de la traverse mobile 22 du pont 23 entraîne un déplacement correspondant des porte-aiguilles 19 et des aiguilles tubulaires 18, étant donné que chaque porte aiguille est muni à son extrémité supérieure d'une bague 41 (voir notamment la figure 9), dont le diamètre est supérieur à la largeur de la fente 21 ménagée dans la traverse 22. On voit ainsi que les porte-aiguilles 19 sont suspendus à la traverse mobile 22 du pont 23 de sorte que les aiguilles tubulaires 18 peuvent être soumises à un mouvement de va-et-vient en direction verticale.

  
Lorsque le pont mobile 23 se trouve dans la première position, c'est-à-dire au-dessus de la première série de récipients 10, la traverse mobile 22 du pont 23 et les porte-aiguilles 19 qui sont suspendus à cette traverse mobile 22 sont abaissés, de sorte que les aiguilles 18 et leurs gaines 20 descendent dans les fourreau 34 et que ces aiguilles 18 viennent plonger chacune dans un des godets 11 de la première série de récipients 10, de manière à y prélever un échantillon de liquide à traiter, comme on le voit à la figure 5.

  
Avant de quitter la première position, les porte-aiguilles 19 et les aiguilles 18 sont relevés par le mécanisme à pignon 38 et crémaillère 37, après quoi ces porte-aiguilles 19 et ces aiguilles 18 sont entraînés avec le pont mobile 23 vers la seconde position, où ils se trouvent au-dessus d'alvéoles ou cupules 15 de la seconde série de récipients 14 formée par la plaquette à alvéoles 16.

  
Pendant le déplacement du pont mobile 23 de la première position vers la seconde position, la traverse mobile 22 de ce pont est à nouveau abaissée, de sorte que les aiguilles 18 puissent être essuyées par les tampons spongieux 17 portés par la plaque 5.

  
La traverse mobile 22 du pont 23 est ensuite à nouveau relevée avec les porte-aiguilles 19 et les aiguilles 18. Lorsque le pont 23 atteint la seconde position, c'est-à-dire la position où les aiguilles 18 se trouvent au-dessus de la plaquette à alvéoles 16, les porte-aiguilles 19 et les aiguilles 18 sont, une fois encore, abaissés avec la traverse 22, de sorte que les aiguilles 18 pénètrent par leur extrémité inférieure libre dans une alvéole ou cupule 15 et peuvent y décharger l'échantillon de liquide biologique ou autre et la partie aliquote de réactif qu'elles ont amenés dans cette seconde position.

  
La figure 5 montre, en traits mixtes, les diverses positions prises par les porte-aiguilles 19 et les aiguilles 18 pendant le mouvement de translation du pont mobile 23 de la première position à la seconde position susdites. La figure 10 montre la position abaissée d'une aiguille 18 dans une alvéole ou cupule
15.

  
Chaque aiguille tubulaire 18 est reliée par un conduit flexible 42 à un distributeur de réactif designé dans son ensemble par la notation de référence

  
43. Ce distributeur 43 comprend un réservoir de réactif
44 constitué, par exemple, par une boîte fermée ou cassette en matière plastique transparente contenant un volume de réactif suffisant pour permettre le prélèvement d'une grande quantité de parties aliquotes de ce réactif. Le réservoir 44 présente un fond 45 percé de trous 46, dont le nombre correspond à celui des aiguilles 18. Dans la forme de réalisation illustrée, le fond 45 du réservoir 44 est percé de huit trous 46. Dans chacun de ces trous 46 est insérée une extrémité d'une tubulure 47, dont l'autre extrémité est insérée dans une plaque 48 présentant des alésages 49 s'étendant dans le prolongement des alésages des tubulures 47.

   A chaque alésage 49 de la plaque 48 est associé un second alésage 50 muni à sa partie supérieure d'un bouchon perforé 51, dans lequel débouche une extrémité d'un des conduits flexibles 42. La plaque alésée 48 prend appui sur un moins un coulisseau 52 pouvant être déplacé dans le sens des flèches V par un moteur 53, dont l'arbre est relié à une extrémité du coulisseau par un dispositif excentrique ou à manivelle 54. Le coulisseau 52 présente des alésages verticaux 55, à chacun desquels est associé un alésage coudé 56. Dans les trous 46 du fond
45 du réservoir 44 peuvent être avantageusement montés des clapets (non montrés) qui se referment automatiquement, lorsque le réservoir 44 est enlevé de la position montrée aux figures 9 et 10.

  
Le coulisseau 52 peut glisser horizontalement sur un bloc 57 présentant une série de trous verticaux
58 faisant office de cylindres pour une série de pistons ou plongeurs 59 portés par une plaque 60 qui peut être déplacée vers le bas et vers le haut, en direction verticale, par un moteur 61. L'arbre 62 de ce moteur 61 porte une pièce alésée taraudée 63 qui coopère avec un embout 64 de la plaque 60 de manière à faire monter ou descendre cette plaque 60 et les pistons 59 qu'elle porte, selon le sens de rotation du moteur 61.

  
Le moteur 61 est porté par un châssis 64 de support du distributeur 43. Des tiges verticales 65 servent à guider les pièces mobiles de ce distributeur
43, à savoir la plaque 60 portant les pistons ou plongeurs 59. Ces tiges verticales 65 sont portées par un plateau 66 solidaire du châssis 64 du distributeur 43.

  
Les figures 9 et 10 montrent les parties du distributeur 43 de réactif dans deux positions différen-tes. A la figure 9, les tubulures 47, les alésages 49 de la plaque 48, les alésages 55 du coulisseau 52 et les alésages 58 du bloc 57 sont dans le prolongement l'un de l'autre, de sorte que, lorsque les pistons 59 sont abaissés, ils permettent d'extraire du réservoir 44 une quantité prédéterminée ou partie aliquote de réactif liquide.

  
Par contre, à la figure 10, les tubulures 47 et les alésages 49 de la plaque 48 sont en communication avec les alésages coudés 56 du coulisseau 52, de sorte, si les pistons ou plongeurs 59 sont élevés, ils refoulent du réactif par ces alésages coudés 56 du coulisseau
52 et par les alésages 50 de la plaque 48 avec lesquels ces alésages coudés 56 sont maintenant un communication et par les conduits souples 42 dans les aiguilles 18.

  
Les pistons 59 portés par la plaque 60 servent à extraire, par aspiration, du réactif liquide du réservoir 44 et à refouler, par pression, du réactif liquide dans les aiguilles 18.

  
Comme le montrent les figures 1, 3 et 4, l'appareil est également pourvu d'un équipement d'analyse désigné, dans son ensemble, par la notation de référence 67. Cet équipement 67 est prévu à l'extrémité de l'appareil opposée à celle où se trouve le distributeur 43.

  
Le dispositif à équipement d'analyse 67 comprend un châssis 68 portant, à sa partie inférieure, un dispositif 69 émettant des rayons optiques dirigés vers le haut. A sa partie supérieure, l'équipement d'analyse 67 est muni d'une potence désignée dans son ensemble par la notation de référence 70 et comportant une partie horizontale 71 et des branches verticales 72, de telle sorte que cette potence 70 fait partie d'un pont qui peut être déplacé dans deux directions, comme on le verra plus loin. Dans la partie horizontale 71 de la potence 70 est prévue une plaquette 73 de forme rectangulaire, dont une extrémité a sensiblement la forme d'un secteur circulaire 74. Dans des trous ménagés dans ce secteur circulaire sont montés des filtres
75 destinés à filtrer les rayons optiques émis par le dispositif 69.

   La plaquette 73 à secteur circulaire 74 peut être animée d 'un mouvement de rotation pas-à-pas, dans son propre plan, de manière à pouvoir amener l'un ou l'autre filtre 75 dans une position où il agit sur lesdits rayons optiques. Ce mouvement de rotation pasà-pas de la plaquette 73 est assuré par un moteur 76. Au-dessus de la plaquette 73 se trouve un récepteur 77 des rayons lumineux, ce récepteur étant raccordé, par des moyens non montrés, à un dispositif de lecture qui fournit les résultats des analyses des rayons optiques reçus par le récepteur 77.

  
L'équipement d'analyse 67 est déplaçable dans une première direction indiquée par les flèches T et dans une seconde direction indiquée par les flèches S. Le déplacement dans le sens des flèches T vise à amener l'équipement d'analyse 67 de la position montrée à la figure 1 (où il est hors service) dans la position de service dans laquelle l'émetteur de rayons optiques 69 se trouve au-dessus de la plaquette 16 à cupules 15, tandis que la plaquette 73 à filtres optiques 75 ainsi que le récepteur 77 se trouvent au-dessus de la plaquette 16 à cupules ou alvéoles. Cette dernière plaquette 16 est transparente , de manière à permettre aux rayons lumineux émanant de l'émetteur 69 de la traverser, de manière à atteindre le récepteur 77, en passant à travers un des filtres 75.

  
Le déplacement de l'équipement d'analyse 67 dans le sens des flèches T est assuré par un moteur 78 dont l'arbre porte un pignon 79 engrenant avec un autre pignon 80 calé sur un arbre 81 à l'extrémité duquel est prévu un galet 82 engrenant avec une crémaillère 83. Le pont formant la potence 70 et le moteur 78 sont guidés, lors de leurs mouvements dans le sens des f lèches T, par des tiges de guidage 84 fixées à des plaques verticales 85 et 86. La plaque 85 fait partie d'un châssis 87 portant un moteur 88 dont l'arbre 89 porte un pignon 90 engrenant avec un autre pignon 91 calé sur un arbre 92 qui s'étend parallèlement aux tiges de guidage 84.

  
Un galet 93 calé sur l'extrémité de l'arbre
89 engrène avec une crémaillère 94 dont la direction est parallèle à celle de la crémaillère 32. Le moteur
88 entraîne également un autre galet 95 engrenant avec la crémaillère 32.

  
Le moteur 78 sert aussi à déplacer l'équipement d'analyse 67 dans le sens des flèches S.

  
Les déplacements de l'équipement d'analyse s'effectuent de la manière décrite ci-après :

  
Lorsque des échantillons de liquide à traiter et des parties aliquotes d'au moins un réactif ont été amenés dans les cupules 15 de la plaquette 16, l'équipement d'analyse est déplacé depuis la position montrée à la figure 1 (position de repos), vers la droite, c'est-à-dire vers l'endroit où se trouve la plaquette 16 dont les alvéoles 15 contiennent le mélange liquide à analyser. A cette fin, le moteur 78 déplace le galet 82 sur la crémaillère fixe 83, de manière à amener la potence 70 dans une position (position de service) où l'émetteur 69 se trouve en dessous de la plaquette 16 et où le récepteur 77 se trouve au-dessus de cette plaquette 16.

   Dans cette dernière position, les alvéoles 15 de chacune des douze rangées d'alvéoles sont successivement soumises à l'action de l'émetteur 69 par déplacement de ce dernier et du récepteur 77 ainsi que de la plaquette 73 à filtres 75 dans le sens des flèches T, suivant un mouvement de translation pas-à-pas commandé par le moteur 78.

  
Lorsque l'analyse du contenu de toutes les alvéoles 15 d'une rangée de ces alvéoles est terminée, le moteur 88 déplace l'émetteur 69 et le récepteur 77 dans le sens des flèches S, de façon à les amener en regard d'une alvéole 15 d'une seconde rangée d'alvéoles, après quoi toutes les alvéoles de cette seconde rangée sont balayées une à une par les rayons optiques de l'émetteur 69 et leurs contenus sont successivement analysés.

  
Le dispositif portant l'émetteur 69, le récepteur 77 et la plaquette 73 à filtres 75 subissent aussi alternativement, lorsqu'ils se trouvent dans la position de service, un premier mouvement pas-à-pas, commandé par le moteur 78 dans le sens des f lèches T, de manière à agir successivement sur le contenu de chaque alvéole d'une rangée de telles alvéoles, puis un second mouvement, dans le sens des flèches T, commandé par le moteur 88, ce second mouvement dont l'ampleur correspond à la distance séparant deux rangées adjacentes d'alvéoles 15 servant à amener l'émetteur 69, le récepteur 77 et la plaquette 73 à filtres 75 dans une position où ils peuvent ensuite agir successivement sur les diverses alvéoles de la seconde rangée d'alvéoles.

  
Le dispositif portant l'émetteur 69, le récepteur 77 et la plaquette filtrante 73 est ainsi déplacé, lorsqu'il est dans la position de service, d'abord dans le sens longitudinal d'une rangée d'alvéoles (flèches T) de manière à assurer l'analyse de chaque alvéole 15 de cette rangée. Ensuite, le dispositif est déplacé dans le sens transversal aux rangées d'alvéoles 15 (flèches S) jusque dans une position où il peut agir sur les alvéoles de la rangée adjacente d'alvéoles 15 à nouveau par déplacement dans le sens longitudinal de cette rangée adjacente d'alvéoles 15.

  
Lorsque l'émetteur 69 et le récepteur 77 ont analysé le contenu de toutes les rangées d'alvéoles 15 de la plaquette 16, ils sont ramenés vers la gauche
(voir figure 1) dans la position hors service montrée à la figure 1, sous l'action du moteur 78 qui fait rouler le galet 82 sur la crémaillère fixe 83.

  
Une nouvelle plaquette 16 à alvéoles 15 peut alors être mise en place sur la plaque 5 et de nouveaux échantillons de liquide à analyser ainsi que des parties aliquotes de réactif peuvent y être amenés.

  
Dans le cas où un second réactif ou un diluant doit être introduit dans les alvéoles ou cupules
15 de la plaquette 16 formant la seconde série de récipients, on peut prévoir, dans l'appareil suivant l'invention, un second dispositif distributeur désigné dans son ensemble par la notation de référence 96 aux figures 7 et 8. 

  
Le dispositif 96 peut être porté par le dispositif d'analyse 67 ou par la plaque fixe 25 présentant les fentes de guidage 24 (comme montré à la figure

  
8). Ce dispositif 96 comporte un plateau inférieur fixe 97 et un plateau supérieur mobile 98. Au plateau supérieur 98 mobile en direction verticale sont fixées des aiguilles tubulaires 18 reliées chacune par un conduit flexible 42 à un réservoir de réactif ou de diluant, tel que celui désigné par la notation de référence 43 et décrit plus haut. Des guides télescopiques
99 maintiennent le plateau mobile 98 parallèle au plateau fixe 97, lors des déplacements de va-et-vient de ce plateau mobile 98 en direction verticale.

  
Ces mouvements servent à abaisser et à relever les aiguilles 18 comme décrit plus haut, en ce qui concerne le pont mobile 23. A chaque extrémité, le plateau fixe 97 porte une crémaillère 37 avec laquelle engrène un pignon 38 porté par l'arbre commun 39 pouvant être entraîné en rotation par le moteur 40.

  
Le dispositf 96 montré aux figures 7 et 8 est identique à celui montré à la figure 2, si ce n'est que le plateau mobile 98 (de même d'ailleurs que le plateau fixe 97) est simplement pourvu de trous 99 livrant passage aux aiguilles 18.

  
La figure 11 illustre schématiquement la manière dont les aiguilles sont chargées et déchargées d'échantillons de liquide à traiter et d'échantillons de réactif au cours du fonctionnement de l'appareil.

  
En A, on voit une aiguille 18 entièrement remplie de réactif. En B, une bulle 100 d'air est aspirée dans l'aiguille 18. Une tubulure 104 reliée à une source de vide (voir figures 9 et 10) et passant dans la traverse 35 et dans une pièce 105 qui y est fixée et débouchant dans l'axe de l'aiguille sert à éliminer les gouttes de réactif et/ou de liquide adhérant à l'aiguille 18.

  
En C, à la figure 11, l'aiguille 18 a été abaissée dans un des godets 11 de la première série de récipients 10 et y a aspiré un échantillon 101 de liquide à traiter séparé par la bulle d'air 100 du réactif
102. En D, une seconde bulle 103 d'air est aspirée dans l'aiguille 18 qui est en position relevée. En E, l'aiguille 18 est à nouveau abaissée et est essuyée par les tampons 17 qui débarassent la surface extérieure de l'extrémité libre de l'aiguille 18 des traces de liquide qui peuvent y adhérer et qui fausseraient l'analyse de ce liquide, si elles n'étaient pas éliminées.

  
En F, à la figure 11, l'aiguille contenant à la fois du réactif 102 et un échantillon de liquide
101 séparés l'un de l'autre par une bulle d'air 100 se trouve dans une position située entre les dispositifs d'essuyage 17 et la position de décharge de son contenu dans les alvéoles 15 de la plaque à alvéoles 16.

  
Enfin, on voit en G à la figure 11, l'aiguille 18 qui vient de déverser dans une alvéole 15 l'échantillon de liquide et la partie aliquote de réactif qu'elle contenait. Depuis la position montrée en G, l'aiguille est prête à revenir dans la position A à partir de laquelle le cycle des opérations montrées en B à G peut recommencer.

  
Les séquences successives de mouvement des diverses parties de l'appareil décrit plus haut sont avantageusement commandées par un programme.

  
Au lieu d'un seul distributeur de réactif, l'appareil peut être équipé de plusieurs distributeurs de réactifs différents ou de distributeurs d'un réactif et d'un diluant. De plus, l'appareil est évidemment équipé de tous les moyens nécessaires au processus d'analyses, tels que des systèmes de mesure ou de détection, par exemple, colorimétriques, de traitement, d'information et d'impression des résultats. Un dispositif d'analyse colorimétrique a été décrit plus haut à titre d'exemple.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil pour prélever des échantillons d'un volume prédéterminé d'un liquide dans une première série de récipients (10) et pour transférer ces échantillons de liquide en même temps que des parties ou fractions aliquotes d'au moins un réactif, dans une seconde série de récipients (14), à l'aide d'une série d'aiguilles tubulaires (18) à axe vertical qui peuvent subir un mouvement axial de va-et-vient, ainsi qu'un mouvement de translation depuis une première position dans laquelle elles se trouvent au-dessus de la première série de récipients (10) jusqu'à une seconde position dans laquelle elles se trouvent au-dessus de la seconde série de récipients (14), les récipients (11) de la première série de récipients ayant des axes verticaux plus éloignés l'un de l'autre que les axes verticaux des récipients (15) de la seconde série de récipients (14),

caractérisé en ce qu'il comporte une plaque fixe (25) sensiblement horizontale présentant un nombre de fentes longitudinales (24) correspondant au nombre d'aiguilles tubulaires, chaque fente (24) servant à guider une aiguille (18) au cours de son mouvement de translation depuis la première position susdite jusqu'à la seconde position susdite et vice versa, chaque fente (24) présentant un premier tronçon terminal rectiligne (27), dont l'axe longitudinal est coupé par l'axe vertical de récipients (11) de la première série de récipients (10), un second tronçon terminal rectiligne (28) dont l'axe longitudinal est coupé par l'axe vertical de récipients

2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque aiguille tubulaire (18) est fixée à un porte-aiguille (19) traversant une fente allongée (21) ménagée dans une traverse (22) d'un pont

3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque porte-aiguille (19) est suspendu à la traverse (22) du pont mobile (23), en manière telle que les porte-aiguilles (19) puissent se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre dans la fente allongée (21) de la traverse (22), au cours de leur mouvement de la première position susdite à la seconde position sudite et vice versa, le rapprochement et l'éloignement des porte-aiguilles (19) s'effectuant par guidage dans les fentes longitudinales (24) de la plaque fixe précitée (25).

4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la traverse

5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les mouvements d'abaissement et de relèvement des porte-aiguilles (19) sont assurés par un pignon (31) engrènant avec une crémaillère (32).

6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et seconde séries de récipients (10,14) sont portées à une distance déterminée l'une de l'autre, par une plaque amovible (5).

7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les récipients (11) de la première série de récipients (10) sont constitués par des godets

8. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les récipients de la seconde série de récipients (14) sont constitués par des alvéoles (15) d'une plaquette (16) à alvéoles.

9. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque susdite (5) porte un dispositif (17) servant à essuyer les extrémités inférieures des aiguilles, pour les débarrasser des traces de liquide avant que ces aiguilles atteignent la seconde position susdite.

10. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le déplacement du pont précité

(11) individuels groupés de manière à former plusieurs rangées parallèles comportant chacune un nombre déterminé de godets juxtaposés.

12. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 et 11, caractérisé en ce que chaque porte-aiguille (19) présente à son extrémité supérieure une bague (41) dont le diamètre est supérieur à celui de la fente (21) ménagée dans la traverse mobile (22) du pont précité, de façon que chaque porte-aiguille soit suspendu à cette traverse mobile (22).

13. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque aiguille tubulaire (18) est reliée à son extrémité supérieure, par un conduit (42), à au moins un distributeur

(43) de parties aliquotes de réactif liquide.

14. Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le distributeur (43) comprend un réservoir (44) de réactif liquide présentant un fond communiquant par une série de tubulures (47) avec un dispositif (57) à pistons ou plongeurs (59) agencé de manière à refouler dans chacune des aiguilles (18) des échantillons prédéterminés de réactif extraits du réservoir. 15. Appareil suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le réservoir de réactif est constitué par une cassette remplaçable (44).

(15) de la plaquette (16) à alvéoles.

(15).

(15) de la seconde série de récipients (14) et un tronçon intermédiaire oblique (29) reliant les premier (27) et second (28) tronçons terminaux de chaque fente (24), les axes longitudinaux des premier et second tronçons terminaux (27,28) des fentes de guidage étant parallèles l'un à l'autre.

(16) à alvéoles (15) et une autre position ou position de repos dans laquelle il permet le transfert d'échantillons de liquide à traiter et de fractions aliquotes d'au moins un réactif dans la plaquette (16) à alvéoles

16. Appareil suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif (57) à pistons (59) comporte une plaque horizontale (60) pouvant être abaissée ou relevée en direction verticale sous la commande d'un organe moteur (61) agissant sur sa face inférieure et portant sur sa face supérieure une série de pistons ou plongeurs (59), dont le nombre correspond au nombre d'aiguilles tubulaires (18), lesquels pistons ou plongeurs (59) peuvent coulisser dans des alésages

(58) d'un bloc fixe (57), les mouvements de la plaque

(60) portant les pistons ou plongeurs (59) assurant soit l'aspiration de volumes prédéterminés de réactif du réservoir dans chacun des alésages (58) du bloc, soit le refoulement de ces volumes de réactif recueillis dans ces alésages (58) par les conduits (42) reliés aux aiguilles (18).

17. Appareil suivant la revendication 16, caractérisé en ce qu'au moins un coulisseau (52) pouvant être animé d'un mouvement de va-et-vient en direction horizontale est monté sur la face supérieure du bloc fixe précité (57), ce coulisseau (52) présentant des paires d'alésages (55,56), un alésage (55) de chaque paire étant destiné à livrer passage à du réactif liquide aspiré hors du réservoir (44) par les tubulures susdites (47), tandis que l'autre alésage (56) de la même paire sert à refouler le réactif dans un conduit

(42) relié à une aiguille tubulaire (18).

18. Appareil suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le ou les coulisseaux (52) montés sur le bloc fixe précité (57) sont animés d'un mouvement de va-et-vient en direction horizontale par un organe moteur (53) et un système à excentrique ou analogue

(54).

19. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une source de vide est connectée à chaque aiguille, de manière à débarrasser la surface extérieure de celle-ci des traçes de liquide qui y adhèrent.

20. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un équipement d'analyse (67) mobile entre la seconde position susdite où il analyse successivement le contenu de chacune des alvéoles de la plaquette

21. Appareil suivant la revendication 20, caractérisé en ce que l'équipement d'analyse (67) comporte une potence (70) présentant une partie horizontale dans laquelle est monté un récepteur (77) de rayons optiques provenant d'un émetteur (69), cet émetteur (69) également porté par l'équipement d'analyse (67) émettant des rayons optiques (67) traversant tour à tour chacune des alvéoles (15) de la plaquette (16) avant d'être recueillis par le récepteur susdit (77).

22. Appareil suivant la revendication 21, caractérisé en ce que en dessous du récepteur précité

(77) est prévue une plaquette (73,74) portant des fil-tres (75) destinés à filtrer les rayons optiques après leur passage à travers le contenu des alvéoles (15) de la plaquette (16) à alvéoles.

(22) du pont susdit (23) est mobile en direction verticale, de manière à permettre l'abaissement et le relèvement des porte-aiguilles (19) et des aiguilles (18), notamment dans les première et seconde positions susdites.

23. Appareil suivant la revendication 22, caractérisé en ce que la plaquette (73,74) portant les filtres (75) est déplaçable dans son propre plan suivant un mouvement pas-à-pas permettant d'amener chaque filtre (75) dans la position de service.

(23) est assuré par un pignon (31) qui est porté par ce pont (23) et dont le mouvement de rotation est commandé par un organe moteur (33), ce pignon (31) engrènant avec une crémaillère (32) fixe s'étendant de la première position susdite à la seconde position susdite. 11. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque porte-aiguille (19) est monté de manière à pouvoir coulisser dans un fourreau fixe (34) porté par une traverse fixe (35) du pont précité (23), de façon que lors des mouvements d'abaissement de la traverse mobile (22) de ce pont (23), chaque aiguille (18) vienne plonger soit dans un récipient (11) de la première série de récipients (10) pour y prélever par aspiration un échantillon de liquide à traiter, soit dans un récipient (15) de la seconde série de récipients (14)

pour y décharger sous pression un échantillon de liquide et une partie aliquote de réactif ou vidanger son contenu.

(23) mobile entre la première et seconde positions susdites, cette fente allongée (21) de la traverse (22) s'étendant perpendiculairement à la direction du mouvement du pont (23).

24. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 20 à 23, caractérisé en ce que l'équipement d'analyse (67) est déplaçable depuis sa position de repos jusqu'à la seconde position susdite qui est sa position de service, cet équipement d'analyse (67) étant également déplaçable dans deux directions orthogonales lorsqu'il est dans sa position de service, de manière à agir tour à tour sur le contenu de toutes les alvéoles

25. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 13 à 24, caractérisé en ce qu'il comporte un second distributeur de réactif ou de diluant (96) porté par le dispositif d'analyse (67) ou par la plaque fixe (25) présentant les fentes de guidage (24) d'aiguilles (18).

26. Appareil suivant la revendication 25, caractérisé en ce que le second distributeur de réactif ou de diluant (96) comporte un plateau supérieur (95) qui est mobile en direction verticale et auquel sont fixées des aiguilles tubulaires (18) reliées à un réservoir de réactif ou de liquide, ainsi qu'un plateau inférieur fixe (97), les plateaux supérieur (98) et inférieur (97) présentant des trous livrant passage aux aiguilles tubulaires (18).

27. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les séquences de mouvement des diverses parties mobiles de l'appareil sont commandées par un programme.