EP1634648A1 - Pipette comprenant un équipage de commande et un équipage mobile à piston - Google Patents
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- B01L3/0227—Details of motor drive means
Definitions
- the invention relates to pipettes.
- Pipettes are known in which the piston of the pipette is part of a moving element in the body of the pipette and is actuated by means of a crew comprising a control rod. According to the pipette models, the latter is actuated by means of a motor or by direct action of the user. The control crew is simply resting on the piston crew so that the piston is moved by a thrust exerted by the control crew.
- An object of the invention is to provide a pipette does not have this disadvantage in order to improve the accuracy of samples.
- FIGS. 1 and 2 illustrate a preferred embodiment of a pipette according to the invention.
- the pipette 2 is a single-channel motorized pipette. It is therefore a motor controlled directly or indirectly by the user of the pipette which performs the sampling of liquid inside the pipette and its discharge out of it.
- the pipette comprises an upper part 4 and a lower part 6.
- the lower part 6 is removably attached to the upper part 4 so that a same upper part 4 can optionally receive one of different types of lower parts 6 (having for example volumes of different capacities).
- the upper part 4 comprises organs allowing the user to control the operation of the pipette. This is for example buttons 8 and a wheel 10. It comprises a screen 12 for the communication of information to the user.
- the pipette includes a microprocessor controlling the pipette control based on instructions provided by the user.
- the upper part 4 also comprises means for supplying the pipette, in particular the motor, with electrical energy, for example in the form of a battery.
- the pipette comprises a button 14 for ejecting cones 16.
- the upper part 4 comprises a pipette body 20 comprising a sleeve 26 to which is rigidly fixed the housing 22 of the motor 24. Precisely, an upper end of the sleeve 26 receives by clamping a lower cylindrical portion 28 of the motor.
- the motor comprises a sliding rod 30 movable in the housing 22 under the action of the motor in a longitudinal direction 32 of the pipette.
- the motor 24 is connected in a way that is not detailed here to the pipette control members received in the upper part 4.
- the rod 30 is extended at its lower end by a piece 34 which is in this case a key having a cylindrical outer face of axis 32.
- the assembly formed by the rod 30 and the key 34 is part of a mobile control crew.
- the key 34 is screwed onto the end of the rod.
- the lower part 6 comprises a piston support 40 having at its lower end a housing in which is received by clamping an upper end of the piston 42.
- the latter has a generally cylindrical shape.
- the piston support has at its upper end a housing receiving an insert 44 having an upper face 46 flat and perpendicular to the axis 32.
- the pipette comprises a spring 48 whose upper end bears against the upper end of the support 40 and whose lower end bears on a lower end of a ring 43.
- the latter is housed in the lower end of the sleeve 26. Therefore, this spring urges the insert 44 in the direction of the key 34 and tends to maintain the upper face 46 of the insert in contact with the lower end of the key.
- the assembly comprising the support 40, the insert 44 and the piston 42 form a movable element sliding relative to the body 4 along the axis 32.
- the lower part 6 comprises a nozzle comprising an upper portion 50 and a lower portion 52, one end of which is screwed into the lower end of the upper portion 50 with the interposition of a seal 54 in contact with the cylindrical face. of the piston.
- An upper end of the portion 50 bears axially against a lower end of the ring 43. It is held in this state by means of a nut 56 bearing on an upper shoulder of the portion 50 and screwed onto the lower end.
- sleeve 26 which has a net for this purpose.
- the piston is movable in a housing 60 of the lower portion 52 of the nozzle.
- the lower part comprises a device for ejecting a disposable cone 16 frictionally fitted on a lower end of the lower portion 52.
- This device comprises in particular an arm 72 for ejecting the cone 16 when it is controlled by the user by means of button 14.
- the ring 43, the nut 56, the tip 50, 52, the ejection device 22 and the movable piston unit are part of the lower part 6 of the pipette.
- the other pieces are part of the upper part.
- the aforementioned elements are each symmetrical about revolution about the axis 32.
- the motor 24 controls a movement of the rod 30, which pushes the piston crew down via the key 34.
- the piston Once the piston has arrived in the low position, the user places the end of the cone 16 in the liquid to be withdrawn and controls the aspiration of the liquid into the pipette. For this, the motor moves the rod 30 in the opposite direction.
- the piston engine performs the same upward movement without loss of contact between the insert 44 and the key 34 being biased for this purpose by the spring 48. This movement of the piston produces the suction of the liquid in the cone 16. The liquid thus collected can then be distributed in another container using the same maneuvers.
- the pipette comprises means for adjusting the volume to be sampled.
- the rod 30 of the motor 24 has a three-dimensional angular clearance with respect to the body 22 of the engine.
- This game has a theoretical center 50 point shown in Figure 3 and located in the lower cylindrical portion 28 of the motor fitted into the body of the pipette. Depending on the type of motor used and the installation used, it is possible to determine experimentally without difficulty the exact position of this center.
- the game is therefore characterized by a rotational movement of the rod 30 around the point 50 which is geometrically part of the rod.
- This rotational movement has been illustrated in two angular displacements in FIGS. 4 and 6 while FIG. 5 illustrates the same elements without angular deflection. These two deflections take place in the same plane, namely the plane of the sheet in FIGS. 4 to 6.
- the stem may also have separately or in addition a deflection in a plane perpendicular to the plane of the sheet and whose axis 32 constitutes the trace.
- the corresponding game is also centered on point 50.
- the lower end face 52 of the key 34 has a convex spherical shape whose geometric center is the point 50. This end is therefore a sphere portion.
- the edge of the face 52 has a circle shape.
- the mutual support of the key 34 and the insert 44 takes place along a single point of contact 54. This contact point is located on the axis 32 of the pipette. In addition, this point remains fixed relative to the body 4, whether or not there is an angular displacement of the rod 30.
- point 54 illustrated in FIG. 4 is located at the left end of face 52 (when the axis 32 is vertical). Conversely, it is located at the right end of this face in the case of the situation illustrated in Figures 6 and 9, namely a deflection in the opposite direction. It is located in the center of the face 52 in the absence of displacement as illustrated in FIGS. 5 and 8.
- the pipette is a motorized pipette.
- the invention can be applied to a manually operated pipette, that is to say a pipette in which the piston is not moved by means of a motor but directly by the action of the user on a button actuating.
- the pipette may also be hybrid, that is to say able to present both operations.
- the pipette may be a multichannel pipette. This is the case of the variant which has been illustrated in FIG. 10 and in which the pipette comprises an upper part 4 identical to the upper part of the pipette of FIG. 1.
- the lower part 106 this time has twelve channels 70.
- This pipette makes it possible to carry out twelve simultaneous samplings of liquid. Knowing that the piston provided in the lower part 106 is however unique, this pipette can implement the invention for example in the same way as in the pipette of Figure 1.
- the face 52 shaped to preserve the position of the piston crew in the event of deflection does not have a spherical shape. It may be, for example, an ellipsoid so that its section in two planes perpendicular to each other and both passing through the axis 32 is constituted by arcs of circle having different centers of curvature and therefore different radii of curvature. This solution will be adapted assuming that the angular clearance of the rod has several theoretical centers of rotation as a function of the deflection planes of the rod.
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Abstract
- un corps (20) ;
- un équipage de commande (30, 34) ; et
- un équipage mobile à piston (40, 42, 44),
caractérisée en ce que ladite face de contact (52) est conformée pour préserver une position de l'équipage à piston (40, 42, 44) par rapport au corps (20) s'il se produit un débattement angulaire de l'équipage de commande (30, 44), et en ce que la face (46) de l'équipage à piston (40, 42, 44) en contact avec la face de contact (52) de l'équipage de commande (30, 44) est plane.
Description
- L'invention concerne les pipettes.
- On connaît des pipettes dans lesquelles le piston de la pipette fait partie d'un équipage mobile dans le corps de la pipette et est actionné au moyen d'un équipage comprenant une tige de commande. Suivant les modèles de pipettes, ce dernier est actionné au moyen d'un moteur ou par action directe de l'utilisateur. L'équipage de commande est simplement en appui sur l'équipage à piston de sorte que le piston est déplacé par une poussée exercée par l'équipage de commande.
- On a constaté toutefois que pouvaient se produire des débattements angulaires de l'équipage de commande par rapport au corps de la pipette. Or un tel débattement, en raison de l'appui de l'équipage de commande sur l'équipage à piston, entraîne souvent un déplacement longitudinal minime mais réel de l'équipage à piston. Il s'ensuit que le volume du prélèvement de liquide effectué au moyen de la pipette peut être imprécis et donc faussé.
- Un but de l'invention est de fournir une pipette ne présentant pas cet inconvénient en vue d'améliorer la précision des prélèvements.
- A cet effet, on prévoit selon l'invention une pipette comprenant :
- un corps ;
- un équipage de commande ; et
- un équipage mobile à piston,
l'équipage de commande présentant une face de contact avec l'équipage à piston, - Ainsi, sans nécessairement interdire un débattement angulaire de l'équipage de commande (qui peut dans certains cas être inévitable), on fait en sorte que ce débattement n'altère pas la précision des volumes de liquide prélevés par la pipette. On améliore donc la précision des prélèvements.
- La pipette selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- la face de contact de l'équipage de commande présente un point de contact avec l'équipage à piston et est conformée pour préserver une position du point de contact par rapport au corps, si le débattement se produit ;
- la face de contact de l'équipage de commande est courbe dans au moins un plan ;
- la face de contact de l'équipage de commande est courbe dans deux plans perpendiculaires ;
- la face de contact de l'équipage de commande est sphérique ;
- elle comprend un moteur pour déplacer l'équipage de commande ;
- elle est agencée pour que l'équipage de commande soit déplacé à la main.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation et d'une variante donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une figure en perspective d'une pipette selon un mode préféré de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale de la partie basse et d'une fraction de la partie haute de la pipette de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue à plus grande échelle de la partie supérieure de la figure 2 ;
- les figures 4 à 6 sont trois vues schématiques en coupe axiale montrant différentes positions angulaires respectives de l'équipage de commande dans la pipette de la figure 1 ;
- les figures 7, 8 et 9 sont trois vues à plus grande échelle des détails VII, VIII et IX indiqués respectivement sur les figures 4 à 6 ; et
- la figure 10 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la pipette selon l'invention.
- On a illustré aux figures 1 et 2 un mode préféré de réalisation d'une pipette selon l'invention. Dans cet exemple, la pipette 2 est une pipette motorisée à un seul canal. C'est donc un moteur commandé directement ou indirectement par l'utilisateur de la pipette qui réalise le prélèvement de liquide à l'intérieur de la pipette puis son refoulement hors de celle-ci.
- La pipette comprend une partie haute 4 et une partie basse 6. La partie basse 6 est fixée de façon amovible à la partie haute 4 de sorte qu'une même partie haute 4 peut recevoir au choix un parmi différents types de parties basses 6 (ayant par exemple des volumes de différentes capacités).
- La partie haute 4 comprend des organes permettant à l'utilisateur de commander le fonctionnement de la pipette. Il s'agit par exemple de boutons 8 et d'une molette 10. Elle comprend un écran 12 pour la communication d'informations à l'utilisateur. La pipette comprend un microprocesseur gérant la commande de la pipette sur la base des instructions fournies par l'utilisateur. La partie haute 4 comprend également des moyens d'alimentation de la pipette, en particulier du moteur, en énergie électrique, par exemple sous la forme d'une batterie. La pipette comprend un bouton 14 d'éjection de cônes 16.
- La partie haute 4 comprend un corps de pipette 20 comprenant un manchon 26 auquel est fixé rigidement le boîtier 22 du moteur 24. Précisément, une extrémité supérieure du manchon 26 reçoit par serrage une partie cylindrique inférieure 28 du moteur. Le moteur comprend une tige 30 mobile à coulissement dans le boîtier 22 sous l'action du moteur suivant une direction longitudinale 32 de la pipette. Le moteur 24 est relié d'une façon qui n'est pas détaillée ici aux organes de commande de la pipette reçus dans la partie haute 4.
- En référence à la figure 3, la tige 30 est prolongée à son extrémité inférieure par une pièce 34 qui est en l'espèce une touche présentant une face externe cylindrique d'axe 32. L'ensemble formé par la tige 30 et la touche 34 constitue une partie d'un équipage de commande mobile. La touche 34 est vissée sur l'extrémité de la tige.
- On va maintenant décrire plus en détails la partie basse 6 de la pipette illustrée à la figure 2.
- La partie basse 6 comprend un support de piston 40 présentant à son extrémité inférieure un logement dans lequel est reçue par serrage une extrémité supérieure du piston 42. Ce dernier a une forme générale cylindrique. Le support de piston présente à son extrémité supérieure un logement recevant un insert 44 ayant une face supérieure 46 plane et perpendiculaire à l'axe 32. La pipette comprend un ressort 48 dont une extrémité supérieure est en appui contre l'extrémité supérieure du support 40 et dont l'extrémité inférieure est en appui sur une extrémité inférieure d'une bague 43. Cette dernière est logée dans l'extrémité inférieure du manchon 26. Par conséquent, ce ressort sollicite l'insert 44 en direction de la touche 34 et tend à maintenir la face supérieure 46 de l'insert en contact avec l'extrémité inférieure de la touche. L'ensemble comprenant le support 40, l'insert 44 et le piston 42 forme un équipage mobile à coulissement par rapport au corps 4 suivant l'axe 32.
- La partie basse 6 comprend un embout comportant une portion haute 50 et une portion basse 52 dont une extrémité est reçue par vissage dans l'extrémité inférieure de la portion haute 50 avec interposition d'un joint d'étanchéité 54 en contact avec la face cylindrique du piston. Une extrémité supérieure de la portion 50 est en appui axial contre une extrémité inférieure de la bague 43. Elle est maintenue dans cet état au moyen d'un écrou 56 prenant appui sur un épaulement supérieur de la portion 50 et vissé sur l'extrémité inférieure du manchon 26 qui présente un filet à cet effet. Le piston est mobile dans un logement 60 de la portion basse 52 de l'embout.
- La partie basse comprend un dispositif d'éjection d'un cône jetable 16 emmanché par friction sur une extrémité inférieure de la portion basse 52. Ce dispositif comprend notamment un bras 72 permettant d'éjecter le cône 16 lorsqu'il est commandé par l'utilisateur au moyen du bouton 14.
- La bague 43, l'écrou 56, l'embout 50, 52, le dispositif d'éjection 22 et l'équipage mobile à piston font partie de la partie basse 6 de la pipette. Les autres pièces font partie de la partie haute.
- A l'exception de l'éjecteur, les éléments précités sont chacun globalement à symétrie de révolution autour de l'axe 32.
- Pour effectuer un prélèvement de liquide, le moteur 24 commande un déplacement de la tige 30, laquelle pousse l'équipage à piston vers le bas par l'intermédiaire de la touche 34. Une fois le piston arrivé en position basse, l'utilisateur place l'extrémité du cône 16 dans le liquide à prélever et commande l'aspiration du liquide dans la pipette. Pour cela, le moteur déplace la tige 30 en sens inverse. L'équipage à piston effectue le même déplacement vers le haut sans perte de contact entre l'insert 44 et la touche 34 en étant sollicité à cette fin par le ressort 48. Ce mouvement du piston produit l'aspiration du liquide dans le cône 16. Le liquide ainsi prélevé peut ensuite être distribué dans un autre récipient à l'aide des mêmes manoeuvres.
- La pipette comprend des moyens de réglage du volume à prélever.
- La tige 30 du moteur 24 présente un jeu angulaire en trois dimensions par rapport au corps 22 du moteur. Ce jeu a pour centre théorique un point 50 illustré sur la figure 3 et situé dans la partie basse cylindrique 28 du moteur emmanchée dans le corps de la pipette. En fonction du type de moteur utilisé et du montage mis en oeuvre, il est possible de déterminer expérimentalement sans difficulté la position exacte de ce centre. Le jeu se caractérise par conséquent par un mouvement de rotation de la tige 30 autour du point 50 qui fait géométriquement partie de la tige. Ce mouvement de rotation a été illustré dans deux débattements angulaires aux figures 4 et 6 alors que la figure 5 illustre les mêmes éléments sans débattement angulaire. Ces deux débattements ont lieu dans le même plan, à savoir le plan de la feuille sur les figures 4 à 6. Mais la tige peut également présenter séparément ou en outre un débattement dans un plan perpendiculaire au plan de la feuille et dont l'axe 32 constitue la trace. Le jeu correspondant est également centré sur le point 50.
- Si la face formant l'extrémité de la touche 34 était plane et perpendiculaire à l'axe 32, ce jeu angulaire pourrait avoir des conséquences néfastes sur la précision de la pipette. En effet, la position du point de contact de la touche 34 sur l'insert 44 serait dépendante du débattement angulaire éventuel de la tige 30 par rapport au corps 4. Un tel débattement ferait varier la distance entre l'insert 44 et le point 50, ce qui modifierait la position du piston le long de l'axe 32 et altérerait la précision de la pipette.
- Dans le présent mode de réalisation, la face d'extrémité inférieure 52 de la touche 34 a une forme sphérique convexe ayant pour centre géométrique le point 50. Cette extrémité est donc une portion de sphère. Le bord de la face 52 a une forme de cercle. Comme illustré aux figures 4 à 9, l'appui mutuel de la touche 34 et de l'insert 44 a lieu suivant un point de contact unique 54. Ce point de contact est situé sur l'axe 32 de la pipette. De plus, ce point demeure fixe par rapport au corps 4 qu'il y ait ou non un débattement angulaire de la tige 30.
- Ainsi, sur la figure 7 qui correspond à un débattement vers le haut, le point 54 illustré à la figure 4 se situe à l'extrémité gauche de la face 52 (lorsque l'axe 32 est vertical). A l'inverse, il se situe à l'extrémité droite de cette face dans le cas de la situation illustrée aux figures 6 et 9, à savoir un débattement en sens inverse. II est situé au centre de la face 52 en l'absence de débattement comme illustré aux figures 5 et 8. Ces propriétés demeurent quel que soit le débattement de la pipette en trois dimensions, et non pas seulement dans un plan comme illustré aux figures 4 à 6, en raison de la forme sphérique de la face 52. Le point de contact 54 étant immobile, l'équipage à piston ne subit aucun déplacement lors d'un débattement éventuel de la tige. On améliore ainsi la précision des prélèvements effectués au moyen de la pipette et ce sans avoir à interdire une possibilité de débattement angulaire de la tige 30.
- Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
- Ainsi, dans l'exemple qui précède, la pipette est une pipette motorisée. On pourra appliquer l'invention à une pipette à actionnement manuel, c'est-à-dire une pipette dans laquelle le piston n'est pas déplacé au moyen d'un moteur mais directement par l'action de l'utilisateur sur un bouton d'actionnement. La pipette pourra aussi être hybride, c'est-à-dire apte à présenter les deux fonctionnements.
- Plutôt qu'être à un seul canal, la pipette pourra être une pipette multicanaux. C'est le cas de la variante qui a été illustrée à la figure 10 et dans laquelle la pipette comprend une partie haute 4 identique à la partie haute de la pipette de la figure 1. La partie basse 106 présente cette fois douze canaux 70. Cette pipette permet de réaliser douze prélèvements simultanés de liquide. Sachant que le piston prévu dans la partie basse 106 est cependant unique, cette pipette peut mettre en oeuvre l'invention par exemple de la même façon que dans la pipette de la figure 1.
- On pourrait également prévoir que la face 52 conformée pour préserver la position de l'équipage à piston en cas de débattement n'a pas une forme sphérique. Elle peut être, par exemple, un ellipsoïde de sorte que sa section dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre et passant tous deux par l'axe 32 est constituée par des arcs de cercle ayant des centres de courbure différents et donc des rayons de courbure différents. Cette solution sera adaptée dans l'hypothèse où le jeu angulaire de la tige présente plusieurs centres de rotation théoriques en fonction des plans de débattement de la tige.
caractérisée en ce que ladite face de contact est conformée pour préserver une position de l'équipage à piston par rapport au corps s'il se produit un débattement angulaire de l'équipage de commande, et en ce que la face de l'équipage à piston en contact avec la face de contact de l'équipage de commande est plane.
Claims (7)
- Pipette comprenant :- un corps (20) ;- un équipage de commande (30, 34) ; et- un équipage mobile à piston (40, 42, 44),
l'équipage de commande (30, 34) présentant une face de contact (52) avec l'équipage à piston (40, 42, 44),
caractérisée en ce que ladite face de contact (52) est conformée pour préserver une position de l'équipage à piston (40, 42, 44) par rapport au corps (20) s'il se produit un débattement angulaire de l'équipage de commande (30, 44), et en ce que la face (46) de l'équipage à piston (40, 42, 44) en contact avec la face de contact (52) de l'équipage de commande (30, 44) est plane. - Pipette selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la face de contact (52) de l'équipage de commande (30, 44) présente un point de contact (54) avec l'équipage à piston (40, 42, 44) et est conformée pour préserver une position du point de contact (54) par rapport au corps (20), si le débattement se produit.
- Pipette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face de contact (52) de l'équipage de commande (30, 34) est courbe dans au moins un plan.
- Pipette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face de contact (52) de l'équipage de commande (30, 34) est courbe dans deux plans perpendiculaires.
- Pipette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face de contact (52) de l'équipage de commande est sphérique.
- Pipette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moteur (24) pour déplacer l'équipage de commande (30, 34).
- Pipette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est agencée pour que l'équipage de commande (30, 34) soit déplacé à la main.
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