EP1885499A1 - Pipette motorisee - Google Patents

Pipette motorisee

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Publication number
EP1885499A1
EP1885499A1 EP06763257A EP06763257A EP1885499A1 EP 1885499 A1 EP1885499 A1 EP 1885499A1 EP 06763257 A EP06763257 A EP 06763257A EP 06763257 A EP06763257 A EP 06763257A EP 1885499 A1 EP1885499 A1 EP 1885499A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipette
control rod
nut
motor
game
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06763257A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yves-André May
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gilson SAS
Original Assignee
Gilson SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gilson SAS filed Critical Gilson SAS
Publication of EP1885499A1 publication Critical patent/EP1885499A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/0227—Details of motor drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/54—Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
    • B23Q5/56—Preventing backlash
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating

Definitions

  • the invention relates to motorized pipettes used in laboratories for taking liquid samples from one container and transferring them to another container.
  • Such motorized pipettes are known in the prior art.
  • the pipette piston assembly which is housed in the lower part of the pipette body, is actuated by means of a movable control rod in the longitudinal direction of the pipette body.
  • the control rod is itself moved at the request of the user by an actuator including a motor.
  • the end of the control rod bears on the piston engine. This is moved by a thrust exerted by said control rod during ejection operations, during which the actuator moves the rod down.
  • the piston crew is moved by a spring during suction operations, during which the actuator moves the rod upwards, the latter remaining in support of the piston crew to control its movement.
  • a disadvantage of known motorized pipettes is that the movements of the control rod are accompanied by vibrations and noises unpleasantly felt by the user.
  • the subject of the invention is a motorized pipette comprising a body in the upper part of which is housed a control unit comprising a motor and a control rod to which the motor prints, at the request of the user, movements in translation along the longitudinal axis (XX) of the pipette, and in the lower part of which is housed a movable element that can be actuated by the control rod, characterized in that it comprises a device for catching the game in rotation of the control rod exerting its action at least during the movements in translation of the control rod.
  • Said device for catching up the game may comprise: a nut surrounding the control rod, inside which the control rod can slide freely but can not rotate; a holding ring secured to the body of the pipette and holding the nut between it and the lower end of the fixed part in translation of the control unit with a functional play in rotation;
  • an elastic blade having a first end is secured on the nut and a second end is secured to the body, said strip being in a permanent state of prestressing and exerting a torque on the nut.
  • the first end of the sipe may be hooked into a hole in the side wall of the nut.
  • the second end of the slat can be inserted into a housing formed in the side wall of the body.
  • the catch-up device preferably exerts a torque in the same direction as the force brought back to the pitch of the internal screw of the motor.
  • the invention consists in providing the control crew of the pipette with a device making it possible to make up the game in rotation of the control rod.
  • control rod always has a certain game in rotation, which leads to vibrations during its movement. These vibrations are communicated to all other parts of the pipette.
  • FIG. 1 shows a partial longitudinal section of a pipette according to the invention in which only the body of the pipette and its control unit are represented.
  • the body 1 of its pipette encloses in the lower part 2 of its interior space the movable piston assembly not shown which performs the suction and ejection operations of the liquid.
  • the body 1 supports the control unit of the pipette, whose essential parts are a motor and its crew screw-nut which will subsequently be designated by "motor 3" for simplification, and a control rod 4 whose motor 3 controls the displacement along the longitudinal axis XX of the pipette.
  • tip 5 which ensures the contact between the rod 4 and its upper surface of the moving element which it controls the movements downwards during the ejection of the liquid and whose brakes it slows the movements towards the top when suctioning the liquid. All the elements that have just been mentioned are perfectly classic on a motorized pipette.
  • the control rod 4 does not have a strictly circular section. It is inserted into the central orifice of a nut 6, inside which it can slide freely to exert its action on the moving part of the pipette, but can not rotate because the central orifice has a shape which, in cooperation with that of the section of the rod 4, prohibits such rotation.
  • the nut 6 is disposed between the lower end 7 of the engine 3 (or, more generally, the lower end of the fixed part in translation of the control crew) and the upper face of a retaining ring 8, with a slight functional clearance which allows rotation of the nut 6 about the axis XX.
  • the retaining ring 8 has on its periphery a rim 9 which, when the pipette is mounted, is embedded in a corresponding groove 10 formed on the inner wall 11 of the body 1 of the pipette. In this way, the retaining ring 8 can not move in translation along the axis XX and limits the movements to the bottom of the nut 6 to those authorized by the game works! supra. Likewise, the displacements upwards of the nut 6 are limited by the lower end 7 of the motor 3.
  • the device is completed by a spring-forming spring blade 12, a first end of which is hooked into an orifice 13 formed on the side wall 14 of the nut 6, and a second end of which is inserted into a housing 15 formed in the side wall. of the body 1.
  • the configuration of the assembly is studied so that after the mounting of the pipette, Sa lamella 12 is in a state of prestressing which causes it to permanently exert a torque on the control rod 4 by means of the nut 6.
  • This pair makes it possible to compensate for the play in rotation of the rod 4, in particular during its movements imposed by the engine 3. In this way, it is possible to suppress the vibrations, the noise and the inaccuracies the displacement of the rod 4, due to the existence of this game in rotation on the pipettes of the prior art, which are devoid of such a device for clearing the game.
  • the method of securing the blade 12 on the nut 6 and the body 1 which has been shown is, of course, a non-limiting example.
  • the compensation device of the nut 6 and lamella set 12 which has just been described is a preferred example of implementation of the invention, but it must be understood that other types of devices making it possible to carry out such a compensation would remain in the context of the invention.
  • the torque exerted by the compensation device must be in the same direction as the force returned to the internal thread of the motor. In this way, we limit the effort it is necessary to enforce the compensation device. In the opposite case, this effort should be much larger.
  • the torque exerted by the blade 12 and the nut 6 is exerted according to the arrow 16, that is, ie in the counterclockwise direction when looking at the device as in FIG. 3.
  • the arrow 17 designates the direction of the force applied on the control rod 4 by the lower part of the pipette comprising the piston crew.
  • the device according to the invention can be applied to pipettes whose control crew can be of various types, such as those comprising:
  • the device for compensating the game in rotation of the rod 4 exerts its action permanently, but it could be acceptable that this compensation of the game is exerted only during the movements of the rod 4.

Abstract

Pipette motorisée comportant un corps (1) dans la partie supérieure duquel est logé un équipage de commande comportant un moteur (3) et une tige de commande (4) à laquelle le moteur (3) imprime, à la demande de l'utilisateur, des mouvements en translation selon l'axe longitudinal (x-x) de la pipette, et dans la partie inférieure (2) duquel est logé un équipage mobile pouvant être actionné par la tige de commande (4), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande (4) exerçant son action au moins lors des mouvements en translation de la tige de commande (4).

Description

PIPETTE MOTORISEE
L'invention concerne les pipettes motorisées utilisées dans les laboratoires pour prélever des échantillons de liquide dans un récipient et les transférer dans un autre récipient.
De telles pipettes motorisées sont connues dans l'art antérieur. L'équipage à piston de la pipette, qui est logé dans la partie inférieure du corps de la pipette, est actionné au moyen d'une tige de commande mobile selon la direction longitudinale du corps de la pipette. La tige de commande est elle- même déplacée à la demande de l'utilisateur par un actionneur incluant un moteur. L'extrémité de ia tige de commande est en appui sur l'équipage à piston. Celui-ci est déplacé par une poussée exercée par ladite tige de commande lors des opérations d'éjection, pendant lesquelles l'actionneur déplace la tige vers le bas. L'équipage à piston est déplacé par un ressort lors des opérations d'aspiration, pendant lesquelles l'actionneur déplace la tige vers le haut, celle-ci demeurant en appui sur l'équipage à piston pour maîtriser son déplacement. Un inconvénient des pipettes motorisées connues est que les mouvements de Ia tige de commande s'accompagnent de vibrations et de bruits désagréablement ressentis par l'utilisateur.
Le but de l'invention est de proposer un moyen simple de très fortement réduire voire supprimer ces vibrations et ces bruits. A cet effet, l'invention a pour objet une pipette motorisée comportant un corps dans la partie supérieure duquel est logé un équipage de commande comportant un moteur et une tige de commande à laquelle le moteur imprime, à la demande de l'utilisateur, des mouvements en translation selon l'axe longitudinal (X-X) de la pipette, et dans la partie inférieure duquel est logé un équipage mobile pouvant être actionné par la tige de commande, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande exerçant son action au moins lors des mouvements en translation de la tige de commande.
Ledit dispositif de rattrapage du jeu peut comporter : - un écrou entourant la tige de commande, à l'intérieur duquel la tige de commande peut coulisser librement mais ne peut tourner ; - une bague de maintien solidaire du corps de la pipette et maintenant l'écrou entre elle et l'extrémité inférieure de la partie fixe en translation de l'équipage de commande avec un jeu fonctionnel en rotation ;
- et une lamelle élastique dont une première extrémité est arrimée sur l'écrou et une seconde extrémité est arrimée sur le corps, ladite lamelle étant dans un état permanent de précontrainte et exerçant un couple de rotation sur l'écrou.
La première extrémité de !a lamelle peut être accrochée dans un orifice ménagé sur la paroi latérale de l'écrou. La seconde extrémité de la lamelle peut être insérée dans un logement ménagé dans la paroi latérale du corps.
Le dispositif de rattrapage du jeu exerce de préférence un couple de rotation de même sens que l'effort ramené sur le pas de la vis interne du moteur. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à pourvoir l'équipage de commande de la pipette d'un dispositif permettant de rattraper le jeu en rotation de la tige de commande.
Les inventeurs ont constaté que la principale source des perturbations que l'on cherche à éviter est le fait que la tige de commande présente toujours un certain jeu en rotation, ce qui conduit à des vibrations lors de son déplacement. Ces vibrations se communiquent à l'ensemble des autres pièces de la pipette.
Outre les désagréments pour l'utilisateur, ces vibrations altèrent la précision du déplacement de la tige et contribuent à limiter les performances de la pipette, car elles entraînent de légers mouvements de translation de la tige, et donc de l'équipage mobile. De plus, comme elles sont transmises au piston, elles sont susceptibles de dégrader l'étanchéité en fonctionnement de l'équipage mobile, en particulier après de nombreuses utilisations de la pipette à cause de l'usure qu'elles entraînent.
Le dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande selon l'invention permet de supprimer ces vibrations gênantes, et le mode de réalisation préféré proposé, de conception simple, permet d'obtenir ce résultat sans accroître excessivement le coût de la pipette. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes :
- la figure 1 qui montre en coupe longitudinale partielle un exemple de pipette motorisée selon l'invention ; - la figure 2 qui montre de la même façon le détail !! de !a fig.1 ;
- la figure 3 qui montre cette même pipette vue en coupe selon Ill-lll ;
- la figure 4 qui montre en perspective une vue éclatée de cette même pipette.
On montre sur ia figure 1 une coupe longitudinale partielle d'une pipette selon l'invention où seuls le corps de la pipette et son équipage de commande sont représentés. Le corps 1 de Sa pipette renferme dans la partie inférieure 2 de son espace intérieur l'équipage mobile à piston non représenté qui exécute les opérations d'aspiration et d'éjection du liquide. Dans l'espace intérieur de sa partie supérieure, le corps 1 supporte l'équipage de commande de la pipette, dont les pièces essentielles sont un moteur et son équipage vis-écrou qui seront par la suite désignés par « moteur 3 » par simplification, et une tige de commande 4 dont le moteur 3 commande le déplacement selon l'axe longitudinal X-X de la pipette. Elle est, de préférence, terminée par un embout 5 qui assure le contact entre la tige 4 et Sa surface supérieure de l'équipage mobile dont elle commande les déplacements vers le bas lors de l'éjection du liquide et dont elle freine les déplacements vers le haut lors de l'aspiration du liquide. Tous les éléments qui viennent d'être cités sont parfaitement classiques sur une pipette motorisée.
Selon l'invention, comme on le voit sur la figure 3, la tige de commande 4 n'a pas une section rigoureusement circulaire. Elle est insérée dans l'orifice central d'un écrou 6, à l'intérieur duquel elle peut coulisser librement pour exercer son action sur l'équipage mobile de la pipette, mais ne peut tourner du fait que l'orifice central a une forme qui, en coopération avec celle de la section de la tige 4, interdit une telle rotation. Lorsque la pipette est montée, l'écrou 6 est disposé entre l'extrémité inférieure 7 du moteur 3 (ou, plus généralement, l'extrémité inférieure de la partie fixe en translation de l'équipage de commande) et la face supérieure d'une bague de maintien 8, avec un léger jeu fonctionnel qui autorise une rotation de l'écrou 6 autour de l'axe X-X. La bague de maintien 8 possède sur sa périphérie un rebord 9 qui, lorsque la pipette est montée, est encastré dans une gorge 10 correspondante ménagée sur la paroi interne 11 du corps 1 de la pipette. De cette façon, la bague de maintien 8 ne peut se déplacer en translation selon l'axe X-X et limite les déplacements vers le bas de l'écrou 6 à ceux autorisés par le jeu fonctionne! précité. De même, les déplacements vers le haut de l'écrou 6 sont limités par l'extrémité inférieure 7 du moteur 3.
Le dispositif est complété par une lamelle 12 élastique formant ressort, dont une première extrémité est accrochée dans un orifice 13 ménagé sur la paroi latérale 14 de l'écrou 6, et dont une seconde extrémité est insérée dans un logement 15 ménagé dans la paroi latérale du corps 1.
La configuration de l'ensemble est étudiée pour qu'après le montage de la pipette, Sa lamelle 12 se trouve dans un état de précontrainte qui lui fait exercer en permanence un couple sur la tige de commande 4 par l'intermédiaire de l'écrou 6. Ce couple, selon l'invention, permet de compenser le jeu en rotation de la tige 4, en particulier lors de ses mouvements imposés par le moteur 3. De cette façon, on parvient à supprimer les vibrations, le bruit et les imprécisions du déplacement de la tige 4, dus à l'existence de ce jeu en rotation sur les pipettes de l'art antérieur, qui sont dépourvues d'un tel dispositif de compensation du jeu. Le mode d'arrimage de la lamelle 12 sur l'écrou 6 et le corps 1 qui a été représenté n'est, bien entendu, qu'un exemple non limitatif. Tout autre mode d'arrimage fiable et autorisant, de préférence, un démontage complet de la pipette, serait également convenable. Le dispositif de compensation du jeu à écrou 6 et lamelle 12 qui vient d'être décrit est un exemple privilégié de mise en œuvre de l'invention, mais il doit être compris que d'autres types de dispositifs permettant de réaliser une telle compensation demeureraient dans le cadre de l'invention.
Avantageusement, le couple exercé par le dispositif de compensation doit l'être dans le même sens que l'effort ramené sur le pas de vis interne du moteur. De cette façon, on limite l'effort qu'il est nécessaire de faire appliquer par le dispositif de compensation. Dans Se cas contraire, cet effort devrait être nettement plus important.
Ainsi, dans l'exemple illustré par les figures 3 et 4 où le pas de vis du moteur est un pas à droite, îe couple exercé par la lamelle 12 et l'écrou 6 s'exerce selon la flèche 16, c'est-à-dire dans le sens antihoraire lorsqu'on regarde le dispositif comme sur la figure 3. Sur la figure 4, la flèche 17 désigne le sens de l'effort appliqué sur la tige de commande 4 par la partie basse de la pipette comprenant l'équipage à piston.
Il doit être entendu que le dispositif selon l'invention peut s'appliquer à des pipettes dont l'équipage de commande peut être de divers types, tels que ceux comportant :
- un moteur « pas à pas » ayant un système de transformation de mouvement « rotation en translation » intégré ;
- un moteur à courant continu avec système linéaire intégré ; - un moteur électrique accouplé à un système vis-écrou indépendant.
Dans l'exemple décrit et représenté, le dispositif de compensation du jeu en rotation de la tige 4 exerce son action en permanence, mais il pourrait être acceptable que cette compensation du jeu ne s'exerce que lors des mouvements de la tige 4.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pipette motorisée comportant un corps (1 ) dans la partie supérieure duquel est logé un équipage de commande comportant un moteur (3) et une tige de commande (4) à laquelle le moteur (3) imprime, à la demande de l'utilisateur, s des mouvements en translation selon l'axe longitudinal (X-X) de la pipette, et dans la partie inférieure (2) duquel est logé un équipage mobile pouvant être actionné par la tige de commande (4), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de rattrapage du jeu en rotation de la tige de commande (4) exerçant son action au moins lors des mouvements en translation de la tige de commande 0 (4).
2. Pipette motorisée selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit dispositif de rattrapage du jeu comporte :
- un écrou (6) entourant la tige de commande (4), à l'intérieur duquel la tige de commande (4) peut coulisser librement mais ne peut tourner ; 5 - une bague de maintien (8) solidaire du corps (1) de la pipette et maintenant l'écrou (6) entre elle et l'extrémité inférieure de la partie fixe en translation de l'équipage de commande avec un jeu fonctionne! en rotation ;
- et une lamelle (12) élastique dont une première extrémité est arrimée sur l'écrou (6) et une seconde extrémité est arrimée sur le corps (1), ladite lamelle 0 (12) étant dans un état permanent de précontrainte et exerçant un couple de rotation sur l'écrou (6).
3. Pipette selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première extrémité de la lamelle (12) est accrochée dans un orifice (13) ménagé sur ia paroi latérale (14) de l'écrou (6). 5
4. Pipette selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la seconde extrémité de la lamelle (12) est insérée dans un logement (15) ménagé dans la paroi latérale du corps (1).
5. Pipette selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de rattrapage du jeu exerce un couple de rotation de même sens (16) 0 que l'effort ramené sur le pas de la vis interne du moteur (3).
EP06763257A 2005-05-24 2006-05-24 Pipette motorisee Withdrawn EP1885499A1 (fr)

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KR (1) KR20080015459A (fr)
CN (1) CN101180129A (fr)
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CA (1) CA2611026A1 (fr)
FR (1) FR2886171B1 (fr)
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