CH684502A5

CH684502A5 - Method and device for transferring metered quantities of a liquid

Info

Publication number: CH684502A5
Application number: CH1041/91A
Authority: CH
Inventors: Leon Reich
Original assignee: Hormec Technic Sa
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1994-09-30

Abstract

Method for transferring metered quantities of liquid from a tank (1) into an application container, in which one or more pipettes (10) equipped with an atmospheric connection tube (13) are immersed in the container, opening and closure of the connection being controlled automatically, the pipette (10) being brought above the application container, the connection being closed and opened. The device allowing implementation of this method comprises a tank (1), at least one pipette (10), a handling means (4) capable of causing relative displacement between the tank and pipette or pipettes, and a flexible connection hose (13) between each pipette and an orifice of a closure means (14), and a means for controlling opening and closure of each closure means. <IMAGE>

Description

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Description Description

On rencontre dans de nombreux domaines le problème consistant à transférer à partir d'un réservoir des quantités de liquide exactement dosées pour les introduire dans un récipient d'utilisation. Toutefois, ce problème présente un aspect particulier lorsque, par exemple dans certaines applications médicales ou pharmaceutiques, le liquide doit être constamment protégé contre tout risque de pollution ou de développement de micro-organis-mes inadmissibles. Dans ce cas, des mesures doivent être prévues, d'une part pour éviter toute contamination du liquide et, d'autre part, pour permettre de procéder facilement au nettoyage de toutes les parties du dispositif qui sont en contact avec le liquide. Or, pour faciliter ces opérations de nettoyage, il est essentiel que l'ensemble du dispositif soit d'une construction aussi simple et accessible que possible, du moins dans ses parties en contact avec le liquide. We meet in many areas the problem of transferring from a tank quantities of liquid exactly dosed to introduce them into a container for use. However, this problem has a particular aspect when, for example in certain medical or pharmaceutical applications, the liquid must be constantly protected against any risk of pollution or the development of inadmissible microorganisms. In this case, measures must be provided, on the one hand to avoid any contamination of the liquid and, on the other hand, to allow easy cleaning of all the parts of the device which are in contact with the liquid. However, to facilitate these cleaning operations, it is essential that the entire device be of a construction as simple and accessible as possible, at least in its parts in contact with the liquid.

Le but de la présente invention est de créer un procédé et un dispositif satisfaisant à ces conditions. The object of the present invention is to create a method and a device satisfying these conditions.

Dans ce but, la présente invention a pour premier objet un procédé pour ie transfert de quantités dosées d'un liquide d'un réservoir dans un récipient d'utilisation, caractérisé en ce qu'on plonge dans le réservoir une ou plusieurs pipettes équipées d'une tubulure de connexion à une atmosphère, on commande automatiquement l'ouverture et la fermeture de la connexion, on amène la pipette au-dessus du récipient d'utilisation, la connexion étant fermée, et on ouvre la connexion. For this purpose, the present invention firstly relates to a process for the transfer of metered quantities of a liquid from a reservoir into a use container, characterized in that one or more pipettes equipped with 'a connection tube to an atmosphere, the connection is automatically opened and closed, the pipette is brought above the use container, the connection being closed, and the connection is opened.

Elle a pour second objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir, au moins une pipette, un moyen de manutention capable de provoquer un déplacement relatif entre le réservoir et la ou les pipettes, une tubulure de connexion souple entre chaque pipette et un orifice d'un moyen d'obturation, un moyen de commande d'ouverture et de fermeture de chaque moyen d'obturation. Its second object is a device for implementing this process, characterized in that it comprises a reservoir, at least one pipette, a handling means capable of causing relative displacement between the reservoir and the pipette (s), a flexible connection tube between each pipette and an orifice of a closure means, an opening and closing control means of each closure means.

On va décrire ci-après, sur la base d'un exemple utilisant une forme d'exécution du dispositif, comment le procédé peut être mis en œuvre. We will describe below, based on an example using an embodiment of the device, how the method can be implemented.

L'unique figure du dessin annexé est une vue en coupe schématique de la forme d'exécution du dispositif telle qu'elle sera décrite ci-après. The only figure in the accompanying drawing is a schematic sectional view of the embodiment of the device as will be described below.

Le dispositif présenté au dessin permet d'exécuter automatiquement l'introduction dans des mélangeurs, des conteneurs à solvant ou à diluant, des seringues, des bacs à compartiments, ou tout autre récipient, de quantités dosées d'un liquide tel que par exemple du sérum ou du sang, de l'eau salée, le cas échéant un médicament en phase liquide, etc. Le chiffre de référence 1 désigne un réservoir, par exemple un bac allongé de section rectangulaire disposé horizontalement. Ce réservoir est rempli jusqu'au niveau N par le liquide à doser. Une tubulure de sortie 3 et une tubulure d'entrée 2 raccordées au réservoir 1 à ses deux extrémités permettent de créer une circulation continue avec une alimentation compensant le liquide extrait, de sorte que le niveau N reste constant pendant les opérations qui vont être décrites ci-après. The device presented in the drawing makes it possible to automatically carry out the introduction into mixers, solvent or diluent containers, syringes, compartments, or any other container, of metered quantities of a liquid such as for example serum or blood, salt water, if necessary a liquid phase medicine, etc. The reference numeral 1 designates a reservoir, for example an elongated container of rectangular section arranged horizontally. This reservoir is filled to level N by the liquid to be dosed. An outlet tube 3 and an inlet tube 2 connected to the reservoir 1 at its two ends make it possible to create a continuous circulation with a supply compensating for the extracted liquid, so that the level N remains constant during the operations which will be described below. -after.

La circulation du liquide peut être commandée par exemple par une pompe du type péristaltique. Au réservoir 1 est associé un moyen de manutention 4 qui comporte une colonne 5 constituée par un moyen de guidage et par un moyen d'entraînement, par exemple une vis qui peut être entraînée en rotation à partir d'un moteur 6. Cette vis guide un bras horizontal 7 solidaire d'un écrou 8 engagé sur la vis 5, de sorte que la rotation du moteur fait monter ou descendre le bras 7 à l'extrémité 9 duquel est fixée une série de pipettes 10 disposées verticalement. Ces pipettes sont des segments de tubes cylindriques calibrés. Elles peuvent aussi présenter un rétrécissement à leur extrémité, bien que la forme entièrement cylindrique soit dans de nombreux cas favorable. Les pipettes pénètrent à l'intérieur du réservoir 1 par une ouverture 11 équipée d'une série de lamelles souples 12 ayant pour fonction d'essuyer la surface extérieure de chaque tube lorsque celui-ci est déplacé vers le haut de façon à l'extraire du réservoir 1. The circulation of the liquid can be controlled for example by a pump of the peristaltic type. The reservoir 1 is associated with a handling means 4 which comprises a column 5 constituted by a guide means and by a drive means, for example a screw which can be driven in rotation from a motor 6. This guide screw a horizontal arm 7 secured to a nut 8 engaged on the screw 5, so that the rotation of the motor causes the arm 7 to go up or down at the end 9 of which is fixed a series of pipettes 10 arranged vertically. These pipettes are calibrated cylindrical tube segments. They can also have a narrowing at their end, although the entirely cylindrical shape is in many cases favorable. The pipettes penetrate inside the reservoir 1 through an opening 11 equipped with a series of flexible strips 12 having the function of wiping the external surface of each tube when the latter is moved upwards so as to extract it tank 1.

Les détails d'exécution du moyen 4 ne jouent pas de rôle pour l'invention. On peut utiliser un appareil de manutention linéaire ou rotatif de type conventionnel, capable de plonger les pipettes à la profondeur voulue dans le réservoir, puis de les en extraire et les présenter au-dessus des compartiments ou récipients dans lesquels les doses extraites du réservoir doivent être introduites. The details of execution of the means 4 do not play a role for the invention. A conventional linear or rotary handling device can be used, capable of immersing the pipettes to the desired depth in the tank, then extracting them and presenting them above the compartments or containers in which the doses extracted from the tank must be introduced.

Une connexion tubuiaire souple 13 relie chaque pipette 10 à un obturateur 14 commandé automatiquement par un moteur (non représenté). Dans la figure schématique représentée, chaque obturateur A flexible tubular connection 13 connects each pipette 10 to a shutter 14 automatically controlled by a motor (not shown). In the schematic figure shown, each shutter

14 est une vanne à trois voies avec une entrée à l'air libre 15, une entrée 16 connectée à une tubulure 17 dans laquelle circule de l'air à une légère surpression, et une sortie 18 reliée à l'extrémité de la tubulure de connexion 13. En pratique, tous les obturateurs 14 pourront être associés et commandés ensemble. De toute manière, il faut éviter que l'ouverture ou la fermeture provoque un déplacement d'air dans la connexion. On utilise de préférence des obturateurs comportant des plaques planes munies d'orifices et accolées, que l'on déplace dans leur pian l'une par rapport à l'autre. Ces obturateurs seront liés ensemble de manière à être commandés par déplacement d'un seul organe. La commande des dispositifs 14 et des mouvements du moyen 4 permet de réaliser des opérations de transfert avec toute la précision voulue et automatiquement. 14 is a three-way valve with an inlet to the open air 15, an inlet 16 connected to a pipe 17 in which air circulates at a slight overpressure, and an outlet 18 connected to the end of the pipe of connection 13. In practice, all the shutters 14 can be associated and controlled together. In any case, avoid opening or closing causing air movement in the connection. Shutters are preferably used comprising flat plates provided with orifices and joined, which are moved in their plane relative to each other. These shutters will be linked together so as to be controlled by displacement of a single member. The control of the devices 14 and of the movements of the means 4 makes it possible to carry out transfer operations with all the desired precision and automatically.

Tout d'abord, le bras 7 du moyen 4 est déplacé de façon à amener les pipettes 10 à plonger dans le réservoir 1. Le mouvement de plongée peut être réglé de manière à s'arrêter lorsque les pipettes ont pénétré de la profondeur voulue en dessous du niveau N. Cette position étant atteinte, l'obturateur 14 est commandé de façon à ouvrir le passage 15, de sorte que chaque pipette se remplit en fonction de la profondeur de plongée. A ce moment, l'ouverture First of all, the arm 7 of the means 4 is moved so as to cause the pipettes 10 to plunge into the tank 1. The plunging movement can be adjusted so as to stop when the pipettes have penetrated the desired depth by below the level N. This position being reached, the shutter 14 is controlled so as to open the passage 15, so that each pipette is filled as a function of the diving depth. At this time, the opening

15 est refermée et le moyen 4 est mis en mouvement pour amener l'orifice inférieur des pipettes 10 au-dessus du récipient d'utilisation. Les tubulures 13 étant connectées de façon étanche aux obturateurs 14 et aux pipettes 10, les ouvertures 15 étant 15 is closed and the means 4 is set in motion to bring the lower orifice of the pipettes 10 above the use container. The tubes 13 being connected in leaktight manner to the valves 14 and to the pipettes 10, the openings 15 being

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fermées, de même que les ouvertures 16, le déplacement n'entraîne aucune perte de liquide. Une fois les pipettes arrivées en position finale, les obturateurs 14 sont à nouveau ouverts, de sorte que le liquide des pipettes s'écoule par gravité dans le récipient d'utilisation. Le cas échéant, les entrées 16 peuvent alors être ouvertes, afin que de l'air sous pression provenant de la conduite 17 effectue un balayage et réalise le vidage complet des pipettes. closed, like the openings 16, the displacement does not cause any loss of liquid. Once the pipettes have reached the final position, the valves 14 are again opened, so that the liquid from the pipettes flows by gravity into the container for use. If necessary, the inlets 16 can then be opened, so that pressurized air coming from the line 17 sweeps and performs the complete emptying of the pipettes.

Dans une variante, le moyen d'expulsion final pourrait consister en une série de pistons s'enga-geant dans les entrées des connexions et actionnés mécaniquement de manière à provoquer l'expulsion des restes de liquide contenus dans les pipettes. In a variant, the final expulsion means could consist of a series of pistons engaging in the inputs of the connections and mechanically actuated so as to cause the expulsion of the remains of liquid contained in the pipettes.

Le dispositif est alors prêt pour une nouvelle opération de prise d'une dose calibrée de liquide dans le réservoir 1. The device is then ready for a new operation of taking a calibrated dose of liquid in the reservoir 1.

Dans d'autres formes d'exécution, tout ou partie des mouvements décrits ci-dessus, des pipettes 10 par rapport au réservoir 1 supposé fixe, peut être reporté sur le réservoir. Ainsi, le mouvement de déplacement relatif en hauteur entre les pipettes et le bac pourrait être réalisé par un déplacement unique du bac vers le bas puis vers le haut, les colonnes 5 ayant pour seule fonction de décrire un mouvement en arc de cercle des pipettes. In other embodiments, all or part of the movements described above, pipettes 10 relative to the tank 1 assumed to be fixed, can be transferred to the tank. Thus, the relative movement of movement in height between the pipettes and the container could be achieved by a single movement of the container downwards then upwards, the columns 5 having the sole function of describing an arcuate movement of the pipettes.

Avec les dispositifs décrits ci-dessus, pour ajuster la dose de liquide à prélever, il suffit de régler la profondeur de plongée de la pipette dans le réservoir 1. Le niveau N est fixe. On pourrait cependant procéder de façon différente et régler par exemple la durée pendant laquelle la voie 15 des obturateurs 14 est ouverte, à partir du moment où les pipettes ont été amenées en plongée dans le réservoir 1. With the devices described above, to adjust the dose of liquid to be sampled, it suffices to adjust the immersion depth of the pipette in the reservoir 1. The level N is fixed. One could however proceed in a different way and regulate for example the duration during which the channel 15 of the shutters 14 is open, from the moment when the pipettes were brought plunged into the tank 1.

Le dispositif et le procédé décrits ci-dessus permettent de doser avec précision toute quantité de liquide voulue. Son grand avantage est l'extrême simplicité de forme et de constitution que présentent toutes les parties susceptibles d'être en contact avec le liquide. Aussi bien le bac 1 que les pipettes 10 peuvent être très facilement déconnectés, rincés, lavés, étuvés ou soumis à d'autres opérations encore, de sorte que toutes les exigences de propreté, de lutte antipollution ou d'asepsie peuvent être satisfaites. The device and method described above make it possible to precisely dose any quantity of liquid desired. Its great advantage is the extreme simplicity of form and constitution presented by all the parts likely to be in contact with the liquid. Both the tank 1 and the pipettes 10 can be very easily disconnected, rinsed, washed, steamed or subjected to other operations again, so that all the requirements for cleanliness, pollution control or asepsis can be satisfied.

La possibilité de régler le fonctionnement du dispositif ou même de le programmer, de façon que toutes les opérations se déroulent automatiquement, est un avantage appréciable. En outre, le dispositif peut fonctionner tout aussi facilement en utilisant un gaz différent de l'air, amené sous faible pression dans la tubulure 17, dans les cas où le liquide à doser doit être maintenu à l'abri de l'air ambiant. The possibility of regulating the operation of the device or even of programming it, so that all the operations take place automatically, is an appreciable advantage. In addition, the device can operate just as easily using a gas different from air, brought under low pressure into the tube 17, in cases where the liquid to be metered must be kept away from ambient air.

Claims

1. Method for the transfer of metered quantities of a liquid from a reservoir into a use container, characterized in that one or more pipettes fitted with a connection tube to an atmosphere are immersed in the automatically controls the opening and closing of the connection, the pipette is brought above the use container, the connection being closed, and the connection is opened.

2. Method according to claim 1, characterized in that the level of the liquid in the reservoir is maintained at a constant level and the depth of immersion of the pipette is determined as a function of the quantity of liquid in the dose.

3. Method according to claim 1, characterized in that the duration of opening of the connection is determined as a function of the quantity of liquid in the dose.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that causes an overpressure inside the connection when the pipette is located above the container of use.

5. Device for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises a reservoir, at least one pipette, a handling means capable of causing relative displacement between the reservoir and the pipette (s), a flexible connection tube between each pipette and an orifice of a closure means, an opening and closing control means of each closure means.

6. Device according to claim 5, characterized in that it further comprises second control means making it possible to adjust at will the depth of immersion of the pipette (s) in the tank.

7. Device according to claim 5, characterized in that it further comprises second control means making it possible to adjust at will the duration of the opening period of each connection when the pipette or pipettes are immersed in the tank.

8. Device according to claim 6, characterized in that the reservoir is equipped with a liquid supply circuit which maintains the level of the liquid in the reservoir at a constant height.

9. Device according to claim 5, characterized in that the reservoir comprises a cover with an opening for each pipette and a wiping means for each pipette passing through the opening.

10. Device according to claim 5, characterized in that the closure means or means comprise an inlet orifice connected to a pressure source.

11. Device according to claim 5, characterized in that the closure means or means comprise for each connection a piston device making it possible to expel the liquid from the pipette (s).

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