La présente invention se rapporte à une seringue, plus particu lièrement à une seringue de faible contenance destinée à des travaux de laboratoire.
Les seringues de ce genre comportent généralement un corps tubulaire cylindrique dans lequel est destiné à coulisser un piston.
Le corps cylindrique est généralement en verre; une canule ou tube capillaire est fixée à son extrémité et permet d'instiller une faible quantité d'un fluide sous l'effet de la pression produite par le déplacement du piston dans le corps cylindrique. De telles seringues sont généralement utilisées pour manipuler des fluides clairs et de faible viscosité, ces instruments n'étant pas particulièrement appropriés pour manier des liquides très visqueux et des solutions très concentrées. En raison de la résistance opposée par le passage de ces liquides dans l'orifice de la canule, il est difficile de maintenir un joint pneumatique satisfaisant entre le piston et le cylindre, si bien que le remplissage de la seringue nécessite plusieurs pompages .
Cet inconvénient est particulièrement gênant lorsqu'il s'agit de micro-seringues, c'est-à-dire de seringues ayant une contenance de l'ordre du micro-litre, car le canal capillaire de la canule ne se prête pas à l'écoulement de liquides visqueux. Ces micro-seringues sont utilisées pour l'exécution de divers travaux scientifiques qui exigent l'instillation de très petits volumes de fluide mesurés avec précision, par exemple pour la chromatographie en couche mince ou en phase gazeuse.
La présente invention a trait à une seringue qui présente un joint pneumatique amélioré entre le piston et la paroi interne du corps cylindrique. De ce fait, le temps requis pour la remplir est considérablement réduit. Par ailleurs, l'exécution de cette seringue est très simple et, par conséquent, son prix de revient est relativement bas. Cette seringue est caractérisée par le fait qu'elle comporte un corps cylindrique pourvu à l'intérieur, sur une partie au moins de sa longueur, d'un revêtement tubulaire composé d'une matière plastique élastique, ainsi qu'un piston coulissant dans l'orifice de ce revêtement, la surface de la section du piston étant légèrement plus grande que celle de l'orifice non déformé du revêtement tubulaire.
La section du piston de la seringue ayant une surface plus grande que celle de l'ouverture du corps cylindrique revêtu, la partie du revêtement ou chemise élastique entourant le piston est déformée et constitue un joint pneumatique étanche. Lorsqu'on retire le piston, on obtient dans la chambre du corps cylindrique un vide suffisant pour remplir sans pompage la seringue de liquides ayant une viscosité relativement élevée. En pratique, la surface de la section du piston excède de 0,05 mm2 au maximum celle de l'ouverture non déformée de la chambre revêtue.
La section du piston, et par conséquent celle de l'ouverture de ladite chambre, est généralement circulaire. De préférence, le revêtement est composé d'une matière plastique à faible coefficient de frottement, par exemple le polytétrafiuoroéthyléne, de façon que le piston puisse être déplacé sans effort excessif.
De préférence, la canule ou tube capillaire est fixée à l'extrémité du corps cylindrique au moyen d'un raccord ou presse-étoupe et le joint pneumatique est assuré entre la canule et le corps précité grâce à un culot annulaire plastique, composé de préférence en une matière inerte telle que le chlorure de polyvinyl mou ou un élastomère silicone, ce culot étant comprimé entre les deux parties du raccord. La partie du raccord solidaire du corps cylindrique est retenue à ce dernier au moyen d'une butée annulaire dont ce corps est pourvu à son extrémité. Une garniture en forme de rondelle, constituée en une matière souple telle que l'amiante par exemple, est interposée entre les faces adjacentes de la butée et du raccord, cette garniture étant susceptible d'absorber une partie de la pression qui s'exerce sur ladite butée.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exé
cution de la seringue selon l'invention.
La fig. I en est une vue en coupe longitudinale.
La fig. 2 montre. à plus grande échelle, une partie de la seringue représentée à la fig. 1.
Telle que représentée au dessin, la seringue comprend un corps tubulaire cylindrique 1 en verre dont l'orifice est garni, dans sa moitié inférieure, d'un revêtement 2 ou chemise constitué en une matière plastique élastique à faible coefficient de frottement, par exemple du polytétrafluoroéthylène. L'extrémité du revêtement 2 dépasse légèrement l'extrémité du corps 1. Les orifices ménagés dans le revêtement 2 et le corps I sont parfaitement cylindriques: un piston 3 est monté coulissant dans la partie supérieure non revêtue de l'orifice du corps 1, laquelle porte à sa surface une graduation indiquant le volume de liquide dans la seringue. Le piston 3 est pourvu, pour commander ses déplacements, d'une tête 5 de grand diamètre et, à son autre extrémité, d'une tige rigide 6 coulissant avec jeu dans l'orifice du revêtement 2.
Cette tige est terminée par une protubérance arrondie dont le diamètre est légèrement plus grand que le diamètre de l'orifice du revêtement non déformé, de façon à créer entre ladite protubérance et la paroi interne du revêtement un joint pneumatique étanche. En raison de l'élasticité du revêtement et des propriétés de la matière constituant ce dernier, la protubérance, qui forme le piston proprement dit, peut être déplacée d'une manière relativement aisée dans la chemise 2.
La partie de cette dernière qui dépasse le corps 1 entoure l'extrémité de la canule ou tube capillaire 4 par laquelle le fluide à manipuler est introduit dans la chambre constituée par l'orifice du revêtement 2. Ce dernier et la canule 4 sont maintenus en position à l'aide d'un culot 11, exécuté de préférence en chlorure de polyvinyl mou, en élastomère silicone ou en une autre matière élastique susceptible d'assurer d'une manière hermétique la fixation du revêtement 2 et de la canule 4. Le culot 11 est logé à l'intérieur d'un capuchon fileté 7, de préférence en acier inoxydable, lequel est vissé dans un manchon 8, également en acier inoxydable. Ce manchon est engagé sur le corps cylindrique 1 et il est retenu longitudinalement par un bourrelet annulaire 9 que présente ledit corps.
Une garniture 10 de matière souple est interposée entre les faces adjacentes du manchon 8 et du bourrelet 9; elle est destinée à absorber une part de la pression exercée sur ledit bourrelet.
La construction de la seringue telle que décrite est particulièrement appropriée pour la production de seringues ayant une chambre de très faible diamètre, notamment les microseringues dont la section de l'orifice dans lequel se déplace le piston n'excède pas en surface 0,3 mm2, et dans lesquelles la résistance à l'écoulement des liquides est particulièrement grande. De plus, ladite seringue présente l'avantage qu'elle est exempte de joints permanents assurés à l'aide de colles ou mastics, de sorte que les éléments qui la constituent, notamment la canule, peuvent être aisément remplacés. Par ailleurs, la seringue selon l'invention peut être stérilisée à haute température, par exemple en autoclave. Les seringues classiques, qui comportent des joints réalisés à l'aide de colles ou de mastics, n'offrent pas cet avantage important, les hautes températures tendant à détruire ces joints.
L'assemblage des éléments qui constituent la seringue ne requiert pas de joints exécutés avec grande précision et, par conséquent, le prix de revient de ces éléments est relativement peu élevé. Enfin, la tête de la canule est, de préférence, engagée dans la partie extrême du revêtement de façon à limiter autant que possible l'espace mort formé entre l'extrémité de la canule et le piston lorsque ce dernier est à fond de course.
The present invention relates to a syringe, more particularly to a low capacity syringe intended for laboratory work.
Syringes of this type generally comprise a cylindrical tubular body in which a piston is intended to slide.
The cylindrical body is generally made of glass; a cannula or capillary tube is fixed at its end and makes it possible to instill a small quantity of a fluid under the effect of the pressure produced by the movement of the piston in the cylindrical body. Such syringes are generally used to handle clear, low viscosity fluids, these instruments not being particularly suitable for handling very viscous liquids and very concentrated solutions. Due to the resistance offered by the passage of these liquids through the cannula orifice, it is difficult to maintain a satisfactory pneumatic seal between the piston and the cylinder, so that filling the syringe requires several pumpings.
This drawback is particularly troublesome when it comes to micro-syringes, that is to say syringes having a capacity of the order of a micro-liter, because the capillary channel of the cannula is not suitable for use. flow of viscous liquids. These micro-syringes are used for the performance of various scientific works which require the instillation of very small volumes of precisely measured fluid, for example for thin layer or gas chromatography.
The present invention relates to a syringe which has an improved pneumatic seal between the plunger and the inner wall of the cylindrical body. As a result, the time required to fill it is considerably reduced. Moreover, the execution of this syringe is very simple and, therefore, its cost price is relatively low. This syringe is characterized by the fact that it comprises a cylindrical body provided inside, over at least part of its length, with a tubular coating composed of an elastic plastic material, as well as a piston sliding in it. 'orifice of this coating, the area of the piston section being slightly larger than that of the undeformed orifice of the tubular coating.
Since the section of the syringe plunger has a larger area than that of the opening of the coated cylindrical body, the portion of the elastic liner or liner surrounding the plunger is deformed and forms a sealed air seal. When the plunger is withdrawn, there is obtained in the chamber of the cylindrical body sufficient vacuum to fill the syringe without pumping with liquids of relatively high viscosity. In practice, the area of the piston section exceeds by 0.05 mm2 at most that of the undeformed opening of the coated chamber.
The section of the piston, and therefore that of the opening of said chamber, is generally circular. Preferably, the liner is made of a low friction plastic material, for example polytetrafluoroethylene, so that the piston can be moved without undue effort.
Preferably, the cannula or capillary tube is fixed to the end of the cylindrical body by means of a connector or gland and the pneumatic seal is provided between the cannula and the aforementioned body by means of a plastic annular base, preferably composed in an inert material such as soft polyvinyl chloride or a silicone elastomer, this pellet being compressed between the two parts of the connector. The part of the connection integral with the cylindrical body is retained in the latter by means of an annular stop with which this body is provided at its end. A washer-shaped gasket, made of a flexible material such as asbestos for example, is interposed between the adjacent faces of the stopper and the connector, this gasket being capable of absorbing part of the pressure exerted on it. said stopper.
The accompanying drawing shows, by way of example, one form of exe
cution of the syringe according to the invention.
Fig. I is a view in longitudinal section.
Fig. 2 shows. on a larger scale, part of the syringe shown in FIG. 1.
As shown in the drawing, the syringe comprises a cylindrical tubular body 1 made of glass, the orifice of which is lined, in its lower half, with a coating 2 or jacket made of an elastic plastic material with a low coefficient of friction, for example of polytetrafluoroethylene. The end of the coating 2 slightly exceeds the end of the body 1. The orifices formed in the coating 2 and the body I are perfectly cylindrical: a piston 3 is mounted to slide in the upper uncoated part of the orifice of the body 1, which bears on its surface a graduation indicating the volume of liquid in the syringe. The piston 3 is provided, in order to control its movements, with a head 5 of large diameter and, at its other end, with a rigid rod 6 sliding with play in the orifice of the coating 2.
This rod ends with a rounded protuberance whose diameter is slightly larger than the diameter of the orifice of the undeformed coating, so as to create between said protuberance and the internal wall of the coating a sealed pneumatic seal. Due to the elasticity of the coating and the properties of the material constituting the latter, the protuberance, which forms the piston itself, can be moved relatively easily in the sleeve 2.
The part of the latter which protrudes from the body 1 surrounds the end of the cannula or capillary tube 4 through which the fluid to be handled is introduced into the chamber formed by the orifice of the coating 2. The latter and the cannula 4 are held in place. position using a base 11, preferably made of soft polyvinyl chloride, silicone elastomer or another elastic material capable of sealingly securing the coating 2 and the cannula 4. The base 11 is housed inside a threaded cap 7, preferably of stainless steel, which is screwed into a sleeve 8, also of stainless steel. This sleeve is engaged on the cylindrical body 1 and it is retained longitudinally by an annular bead 9 which said body has.
A lining 10 of flexible material is interposed between the adjacent faces of the sleeve 8 and of the bead 9; it is intended to absorb part of the pressure exerted on said bead.
The construction of the syringe as described is particularly suitable for the production of syringes having a very small diameter chamber, in particular microsyringes of which the section of the orifice in which the piston moves does not exceed 0.3 mm2 in area. , and in which the resistance to the flow of liquids is particularly great. In addition, said syringe has the advantage that it is free from permanent joints provided by means of glues or sealants, so that the elements which constitute it, in particular the cannula, can be easily replaced. Furthermore, the syringe according to the invention can be sterilized at high temperature, for example in an autoclave. Conventional syringes, which have joints made using glues or sealants, do not offer this important advantage, the high temperatures tending to destroy these joints.
The assembly of the elements which constitute the syringe does not require joints executed with great precision and, consequently, the cost of these elements is relatively low. Finally, the head of the cannula is preferably engaged in the end part of the coating so as to limit as much as possible the dead space formed between the end of the cannula and the piston when the latter is at full stroke.