EP2799147B1

EP2799147B1 - Centrifugeuse de laboratoire munie de moyens pour le verrouillage d'un couvercle dans sa position fermée

Info

Publication number: EP2799147B1
Application number: EP14305648.9A
Authority: EP
Inventors: Philippe Le Guyader; Jean-Claude Letourneur; Norbert Rolland
Original assignee: AFI Centrifuge
Current assignee: AFI Centrifuge
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-04-30
Also published as: EP2799147A1; US20140329659A1; US9669415B2; FR3005274B1; FR3005274A1

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION

La présente invention concerne le domaine général des centrifugeuses de laboratoires, permettant la séparation des constituants contenus dans un liquide par phénomène de centrifugation.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

La centrifugation permet de séparer des constituants de taille et de masse très variables contenus dans un échantillon liquide, depuis des molécules jusqu'à des cellules entières.
En effet, la mise en rotation d'un rotor portant un récipient contenant cet échantillon liquide, génère une force centrifuge qui produit une accélération s'exerçant radialement vers l'extérieur de l'axe de rotation.
Ainsi, pour un constituant donné, en choisissant correctement la vitesse de rotation, l'accélération obtenue devient prépondérante par rapport à l'agitation moléculaire, ce qui entraîne sa sédimentation vers le fond du récipient ou sa remontée en surface.
Pour la mise en oeuvre de cette technique, on utilise une centrifugeuse de laboratoire comprenant :

un arbre d'entraînement, associé à des moyens moteurs,
un rotor monté de façon amovible sur ledit arbre d'entraînement, destiné à recevoir les échantillons de liquides à centrifuger,
une cuve blindée entourant le rotor, délimitant une ouverture d'accès,
un carter qui porte la cuve blindée, et
un couvercle mobile entre une position fermée pour l'obturation de ladite ouverture d'accès et une position ouverte pour libérer ladite ouverture d'accès, ce couvercle étant porté et articulé sur le carter précité.

Une telle centrifugeuse est encore munie de moyens de verrouillage pour assurer le maintien du couvercle dans sa position fermée pendant tout le cycle de centrifugation.
Ces moyens de verrouillage doivent être adaptés en plus pour résister aux chocs produits par le rotor, ou le cas échéant par ses nacelles, en cas de séparation de l'arbre d'entraînement à pleine vitesse, et pour préserver ainsi le couvercle en position fermée.
De tels moyens de verrouillage sont par exemple décrits dans le document FR-2 951 962 ainsi que dans le document US 2001/024039 A1 .
Ces moyens de verrouillage comprennent un pêne, équipant le carter, qui est associé à des moyens de manoeuvre pour son déplacement en rotation entre :

une position de verrouillage dans laquelle un crochet dudit pêne est associé avec une gâche portée par le couvercle pour le maintien de ce dernier en position fermée, et
une position de déverrouillage, dans laquelle le pêne est dissocié de ladite gâche pour autoriser la manoeuvre en pivotement du couvercle entre ses positions ouverte et fermée.

Les moyens de manoeuvre du pêne comprennent ici :

un arbre moteur qui est entraîné en rotation selon un axe de rotation moteur s'étendant parallèlement à l'axe de rotation du pêne, et
une bielle reliée, par une première de ses extrémités, audit pêne par l'intermédiaire d'un axe de pivotement et, par une seconde de ses extrémités, à un excentrique monté sur ledit arbre moteur.

Une telle structure permet un verrouillage relativement efficace du pêne dans sa position de verrouillage.
Dans ce cadre, le crochet du pêne et l'axe de pivotement pêne/bielle sont positionnés de part et d'autre de l'axe de pivotement du pêne, de sorte qu'un bras de levier susceptible de s'exercer sur le pêne soit opposé à un bras de levier susceptible de s'exercer sur ledit axe de pivotement pêne/bielle.
En outre, dans la position de verrouillage, il est nécessaire que l'axe de pivotement pêne/bielle, le point haut de l'excentrique et l'axe de rotation moteur soient alignés.
Or, en pratique, cette nécessité d'un alignement précis de trois points différents des moyens de manoeuvre, rend une telle structure relativement complexe ; l'alignement des trois points est en plus relativement difficile à respecter du fait de l'inertie des motoréducteurs, avec un risque sur le maintien en position du verrouillage.
Cette structure des moyens de verrouillage est en plus encombrante du fait de la présence de la bielle intercalée entre le pêne et l'excentrique. Ce mécanisme est également complexe au regard du nombre de pièces, avec les problèmes de fiabilité et de maintien du verrouillage qui en découlent.
La manoeuvre des pênes, par le biais d'une telle structure des moyens de verrouillage, s'avère en plus relativement lente.

OBJET DE L'INVENTION

La présente invention a pour objectif de proposer une centrifugeuse dont les moyens de manoeuvre du pêne présentent une structure simplifiée et une fiabilité accrue, par rapport à celle de l'art antérieur, tout en préservant une force de verrouillage optimale du couvercle.
Cette centrifugeuse de laboratoire est du type comportant - un carter entourant un rotor qui est accessible au travers d'une ouverture, - un couvercle mobile entre une position fermée pour obturer ladite ouverture d'accès et une position ouverte pour libérer ladite ouverture d'accès, et - des moyens pour le verrouillage dudit couvercle dans ladite position fermée.
Ces moyens de verrouillage comprennent : - au moins une gâche (équipant de préférence ledit couvercle mobile), - au moins un pêne (équipant de préférence ledit carter), qui est monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation entre une position de verrouillage dans laquelle ledit pêne est associé avec ladite gâche, et une position de déverrouillage dans laquelle ledit pêne est dissocié de ladite gâche, et - des moyens de manoeuvre dudit pêne comprenant un arbre moteur qui est entraîné en rotation sur lui-même par des moyens moteurs, selon un axe de rotation moteur s'étendant parallèlement à l'axe de rotation dudit pêne, et qui est couplé audit pêne par l'intermédiaire de moyens de transmission pour la manoeuvre en rotation dudit pêne entre ses positions de verrouillage et de déverrouillage.
Selon l'invention, lesdits moyens de transmission comprennent une manivelle, prolongeant ledit arbre moteur, qui porte un organe d'actionnement excentré en appui sur une surface de contact ménagée sur ledit pêne, de sorte que l'entraînement en rotation excentrée dudit organe d'actionnement autour dudit axe de rotation moteur provoque sa circulation et son appui le long de ladite surface de contact et le pilotage en rotation dudit pêne entre ses positions de verrouillage et de déverrouillage.
De manière générale, la centrifugeuse de laboratoire comporte, d'une part, un premier axe longitudinal passant par l'organe d'actionnement et par l'axe de rotation moteur et, d'autre part, un second axe longitudinal passant par ledit organe d'actionnement et par l'axe de rotation du pêne.
Selon une forme de réalisation préférée, les moyens de verrouillage sont alors agencés de sorte que, en position de verrouillage du pêne, ledit premier axe longitudinal s'étend à l'équerre, ou au moins approximativement à l'équerre, par rapport au second axe longitudinal.
Cette caractéristique structurelle permet un verrouillage optimal et rapide du pêne dans sa position fermée.
En effet, la direction d'une éventuelle force d'ouverture exercée par le pêne sur l'organe d'actionnement s'étend alors coaxialement au premier axe longitudinal précité, passant par l'organe d'actionnement et par l'axe de rotation moteur.
Cette direction de la force d'ouverture exerce ainsi un bras de levier nul sur l'organe d'actionnement autour de l'axe de rotation moteur, avec un moment nul sur l'axe moteur, évitant ainsi tout phénomène de rotation de l'arbre moteur associé.
Cette position de verrouillage est « large » en ce qu'elle autorise un certain jeu, permettant une meilleure prise en compte de l'inertie des motoréducteurs et un réglage plus simple.
Dans ce cas, la surface de contact du pêne comporte avantageusement un tronçon de verrouillage qui, en position de verrouillage du pêne :

se situe sur le premier axe longitudinal passant par l'organe d'actionnement et par l'axe de rotation moteur, et
s'étend à l'équerre, ou au moins approximativement à l'équerre, par rapport, audit premier axe longitudinal.

L'organe d'actionnement consiste avantageusement en un téton cylindrique qui s'étend selon un axe longitudinal orienté parallèlement à l'axe de rotation moteur. La surface de contact du pêne est alors formée par une lumière allongée qui est ménagée dans ledit pêne; cette lumière allongée est délimitée par deux bordures longitudinales s'étendant parallèlement, entre elles et disposées de part et d'autre d'un axe longitudinal radial agencé perpendiculairement à l'axe de rotation dudit pêne.
Dans ce cas, le pêne comporte avantageusement :

un crochet apte à coopérer avec la gâche, situé d'un côté de son axe de rotation, et
un prolongement dans lequel est ménagée la lumière, situé d'un autre côté de son axe de rotation.

Selon une autre caractéristique intéressante, le couvercle comporte avantageusement des moyens de rappel tendant à provoquer sa manoeuvre vers sa position ouverte ; et la centrifugeuse comporte encore des moyens de maintien du couvercle dans une position d'attente permettant un positionnement adapté de la gâche pour la coopération avec le pêne manoeuvré dans la position de verrouillage, lesquels moyens de maintien sont manoeuvrables entre deux positions :

une position active, pour bloquer automatiquement le couvercle dans ladite position d'attente lors de sa manoeuvre de la position ouverte vers la position fermée, et
une position inactive, obtenue par la manoeuvre du pêne dans la position de déverrouillage, dans laquelle les moyens de maintien sont inactivés pour autoriser l'action desdits moyens de rappel du couvercle en position ouverte.

Dans ce cas, les moyens de maintien comprennent avantageusement au moins un organe déformable élastiquement qui est agencé pour s'appuyer sur la gâche du couvercle manoeuvrée en position d'attente, et qui est apte à s'opposer à l'action des moyens de rappel du couvercle vers la position ouverte.
Selon une première forme de réalisation, l'organe déformable élastiquement est implanté en regard d'un crochet du pêne destiné à coopérer avec la gâche.
Le pêne comporte alors avantageusement une partie d'appui qui est apte, lors de la manoeuvre du pêne en position de déverrouillage, à provoquer une manoeuvre dudit organe déformable élastique selon la position inactive dans laquelle il est écarté par rapport à la gâche du couvercle.
Selon une seconde forme de réalisation l'organe déformable élastiquement est porté par le pêne, au-dessus d'un crochet apte à coopérer avec la gâche.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, en relation avec les dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue générale d'une centrifugeuse de laboratoire selon l'invention, dans laquelle le couvercle est représenté en position ouverte et dans laquelle une paroi avant du carter n'est pas représentée de manière à accéder visuellement aux moyens qui permettent le verrouillage de ce couvercle en position fermée ;
la figure 2 représente, en perspective, les moyens de verrouillage de la centrifugeuse selon la figure 1 ;
la figure 3 est une vue de face des moyens de verrouillage selon la figure 2 ;
la figure 4 est une vue en coupe de la figure 3, selon un plan de coupe IV-IV passant par l'axe de rotation du pêne et s'étendant perpendiculairement à ce dernier ;
la figure 5 est une vue partielle et agrandie de la figure 4, représentant son pêne et les moyens de manoeuvre associés ;
la figure 6 est également une vue en coupe de la figure 3, selon un plan de coupe VI-VI passant par l'arbre moteur et s'étendant perpendiculairement à ce dernier ;
les figures 7 à 10 correspondent à la figure 5, illustrant les principales étapes de la cinématique lors de la manoeuvre du pêne depuis sa position de déverrouillage jusqu'à sa position de verrouillage ;
la figure 11 illustre le pêne en position de déverrouillage, dans laquelle une partie d'appui de ce pêne déplace, dans une position inactive, les moyens de maintien du couvercle dans une position d'attente.

La centrifugeuse de laboratoire 1 selon l'invention, représentée de manière générale et en perspective sur la figure 1, comprend un carter 2 intégrant une cuve blindée 3 dans laquelle se trouve un rotor 4 monté de façon amovible sur un arbre d'entraînement en rotation (non représenté).
De manière classique, le rotor 4 est destiné à porter des récipients (tubes, poches, etc.) recevant chacun au moins un échantillon liquide destiné à subir les opérations de centrifugation.
Le rotor 4, illustré sur la figure 1, est ici du type rotor à godets/nacelles mobiles (désignés en anglais « swing out » ou « sw rotor »). Ces godets mobiles, non représentés sur la figure 1, sont chacun montés libres en rotation autour d'un axe s'étendant horizontalement et perpendiculairement à l'axe de rotation du rotor 4.
De manière alternative, le rotor 4 pourrait être de type à angle fixe, dans lequel les récipients sont placés dans des logements creux généralement inclinés entre 15° et 45° par rapport à la verticale.
Le carter 2 et la cuve 3 délimitent une ouverture d'accès 5, s'ouvrant vers le haut, pour l'accès notamment au rotor 4.
Ce carter 2 porte encore un couvercle 6 monté sur des charnières, pour son pivotement selon un axe de rotation horizontal 6' entre une position fermée (non représentée) pour obturer l'ouverture d'accès 5 et une position ouverte (figure 1) pour libérer cette ouverture d'accès 5.
Ce couvercle 6 comporte des moyens de rappel 61 qui tendent sa manoeuvre vers sa position ouverte (figure 1).
Ces moyens de rappel 61 consistent ici par exemple en des vérins pneumatiques, convenablement agencés, exerçant une poussée vers le haut sur ce couvercle 6.
Le couvercle 6, au repos, se trouve ainsi dans sa position ouverte ; un appui vers le bas (par un opérateur) sur le couvercle 6 permet de provoquer sa manoeuvre de sa position ouverte vers sa position fermée.
La centrifugeuse 1 comporte encore des moyens 10 pour le verrouillage du couvercle 6 déplacé dans sa position fermée.
De manière classique, des moyens de sécurité autorisent une mise en rotation du rotor 4 uniquement dans le cas où le couvercle 6 est en position fermée et verrouillée. La position fermée et verrouillée du couvercle 6 est, en pratique, maintenue tant que le rotor 4 est en rotation au sein de la cuve 3.
Ces moyens de verrouillage 10 comprennent ici, d'une part, deux gâches 11 équipant le couvercle mobile 6 et, d'autre part, deux pênes 12 équipant le carter 2.
Les gâches 11 sont ménagées à chaque extrémité (ou sensiblement à chaque extrémité) d'une bordure libre de ce couvercle 6, opposée à sa bordure montée en rotation sur le carter 2.
Ces gâches 11 comportent chacune une tige 11a (visible sur les figures 1 et 7), s'étendant parallèlement à l'axe de rotation 6' du couvercle 6, destinée à coopérer avec l'un des pênes 12.
Les deux pênes 12 font quant à eux partie d'un module de verrouillage 13, tel qu'illustré de manière isolée sur les figures 2 et 3, qui est rapporté (avantageusement de manière amovible) au sein du carter 2.
Ces deux pênes 12 sont mobiles en rotation simultanément autour d'un même axe de rotation 14, de sorte à coopérer chacun avec l'une des gâches 11 du couvercle 6 dans sa position fermée.
Cet axe de rotation 14 des pênes 12 est ici parallèle à l'axe de rotation 6' du couvercle 6.
Le module de verrouillage 13 est équipé de moyens de manoeuvre 15 pour le pilotage en rotation des pênes 12 entre deux positions de fin de course, à savoir :

une position de verrouillage ou position verrouillée (figure 10), dans laquelle les pênes 12 sont associés chacun avec une gâche 11, et
une position de déverrouillage ou position déverrouillée (figure 7 notamment) dans laquelle les pênes 12 sont dissociés des gâches 11.

Les moyens de manoeuvre 15 selon l'invention ont une structure mécanique qui, malgré sa relative simplicité et sa compacité, est adaptée à assurer une manoeuvre précise et rapide des pênes 12 et à exercer un maintien optimal de ces pênes 12 en position verrouillée.
En particulier, les moyens de manoeuvre 15 sont aptes à empêcher tout déplacement accidentel des pênes 12 de la position verrouillée vers la position déverrouillée.
Ce phénomène survient en particulier dans le cas où une force de poussée est exercée sur le couvercle 6 dans le sens de son ouverture, notamment lors d'un détachement accidentel du rotor 4 de son arbre d'entraînement, ou d'un détachement accidentel d'une nacelle, conduisant à sa projection et sa percussion contre le couvercle 6 à pleine vitesse.
Les moyens de manoeuvre 15 correspondants sont décrits ci-dessous en détails en relation avec les figures 2 à 6.
Ces moyens de manoeuvre 15 coopèrent en particulier avec un premier pêne 121, formant ainsi un pêne « maître » (ou « moteur ») (figures 2 et 3).
Le second pêne « esclave » 122 est accouplé en rotation avec ce premier pêne 121 par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 123 qui s'étend coaxialement à leur axe de rotation 14 commun (figures 2 et 3).
Ces moyens de manoeuvre 15 comprennent un arbre moteur 16 (figures 3 à 6) qui est entraîné en rotation sur lui-même par des moyens moteurs 16a (figures 2 et 3), par exemple une motorisation électrique classique en soi, pilotés par des moyens de commande (par exemple électronique et/ou logiciel).
L'arbre moteur 16 pivote selon un axe de rotation moteur 16' (figures 3 à 6) qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation 14 des pênes 12.
Cet arbre moteur 16 est accouplé en rotation avec un pêne 12, en l'occurrence le pêne maître 121, par l'intermédiaire de moyens de transmission 17 décrits ci-après.
Le pêne 121 correspondant consiste en une platine présentant un plan médian 12' qui s'étend perpendiculairement à son axe de rotation 14 (figure 3).
Ce pêne 121 comporte deux parties, s'étendant de part et d'autre de son axe de rotation 14, à savoir :

un crochet 12a apte à s'accrocher sur l'une des gâches 11, situé approximativement d'un côté supérieur de l'axe de rotation 14, et
un prolongement 12b dans lequel est ménagée une lumière allongée 12c destinée à coopérer avec les moyens de transmission 17 précités, située approximativement d'un côté inférieur de son axe de rotation 14.

Le crochet 12a comporte plusieurs parties, à savoir :

une encoche 12a1, ici en forme générale de U, formant le crochet proprement dit destiné à recevoir la gâche 11, et
deux parties avant d'appui, l'une supérieure 12a2 et l'autre inférieure 12a3, ménagées de part et d'autre de l'encoche 12a1 et destinées chacune à coopérer ici avec des moyens de maintien du couvercle qui seront décrits par la suite.

Les deux parties avant d'appui 12a2 et 12a3 sont chacune situées dans le prolongement de l'une des branches de l'encoche 12a1 en forme de U.
Par ailleurs, le contour de la lumière allongée 12c constitue une surface de contact destinée à coopérer avec les moyens de transmission 17.
Cette lumière allongée 12c traverse ici le prolongement 12b du pêne 121 et elle s'étend dans son plan médian 12'.
Tel qu'illustré sur la figure 5, cette lumière allongée 12c est ici de forme générale oblongue droite. Elle se compose de deux bordures longitudinales 12c1, 12c2 qui s'étendent parallèlement, et de part et d'autre, d'un axe longitudinal radial 12c3 passant par l'axe de rotation 14 du pêne 121 et agencé perpendiculairement à cet axe 14.
Ce sont ces deux bordures longitudinales 12c1, 12c2 qui constituent, en pratique, la surface de contact, destinée à coopérer avec les moyens de transmission 17.
Une première bordure longitudinale « arrière » 12c1 se situe d'un premier côté de l'axe longitudinal radial 12c3, et elle est orientée dans la même direction que l'ouverture du crochet 12a; et une seconde bordure longitudinale « avant » 12c2 se situe d'un second côté de l'axe longitudinal radial 12c3, et elle est orientée à l'opposé de l'ouverture du crochet 12a.
La lumière allongée 12c du pêne 121 comporte encore deux extrémités opposées longitudinalement (figure 5), à savoir :

une extrémité distale 12c4, localisée à distance de l'axe de rotation 14, et
une extrémité proximale 12c5, située à proximité de ce même axe de rotation 14.

Les moyens de transmission 17 comprennent quant à eux une manivelle 18 dont une première extrémité est raccordée à l'arbre moteur 16 précité, et une seconde extrémité porte un organe d'actionnement 19, excentré et s'étendant selon un axe longitudinal 19'.
La manivelle 18 consiste ici en une platine de forme générale oblongue, s'étendant dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe de rotation moteur 16' et qui est parallèle au plan 12' du pêne 121.
L'arbre moteur 16 s'étend du côté de l'une des deux faces de cette manivelle 18 ; et l'organe d'actionnement 19 s'étend du côté de l'autre des deux faces de cette manivelle 18.
Cette manivelle 18 présente un axe longitudinal radial 18' (figure 6) qui passe par l'axe de rotation moteur 16' et par l'axe longitudinal 19' de l'organe d'actionnement 19, et qui s'étend perpendiculairement à ces deux axes 16', 19'.
L'organe d'actionnement 19 consiste ici en un téton cylindrique, dont l'axe longitudinal 19' est orienté parallèlement à l'axe de rotation moteur 16'.
Cet organe d'actionnement 19 est ainsi entraîné en rotation excentrée autour de l'axe de rotation moteur 16', ceci par l'arbre moteur 16 associé à la manivelle 18.
Cet organe d'actionnement 19 est logé au travers de la lumière allongée 12c du pêne 121, perpendiculairement au plan médian 12' de ce dernier.
Le diamètre de cet organe d'actionnement 19 correspond ici, au jeu près, à la largeur de la lumière allongée 12c du pêne 121 (correspondant à la distance séparant ses bordures longitudinales 12c1, 12c2 en regard).
Lors de sa rotation autour de l'axe de rotation moteur 16', l'organe d'actionnement 19 circule et appuie le long des bordures longitudinales 12c1, 12c2 de la lumière allongée 12c du pêne 121 (formant sa surface de contact) et, par conséquent, pilote en rotation ce pêne 121 entre ses positions de verrouillage et de déverrouillage tel que développé par la suite en relation avec les figures 7 à 11.
Tel qu'illustré encore sur les figures 4 à 10, la centrifugeuse 1 comporte également des moyens 25 pour le maintien du couvercle 6 dans une position d'attente « semi-fermée ».
Cette position permet un positionnement correct stable de la tige 11a de la gâche 11 en regard du crochet 12a du pêne 121, en vue de la manoeuvre du pêne 121 dans la position de verrouillage.
Ces moyens de maintien 25 consistent ici en un organe déformable élastiquement, qui est implanté en regard du crochet 12a du pêne 121 et qui est destiné à coopérer avec la gâche 11 reçue par ce pêne 121.
Cet organe déformable élastiquement 25 est solidarisé avec le carter 2, au niveau de l'une de ses extrémités.
Cet organe déformable élastiquement 25 consiste ici en une languette ou platine semi-rigide, réalisée dans un matériau métallique ou plastique.
Tel que développé ci-après, elle est en particulier agencée pour successivement s'escamoter puis s'appuyer, automatiquement, sur la tige 11a de la gâche 11 lors du déplacement du couvercle 6 de sa position ouverte à sa position fermée.
Cette languette 25 comporte pour cela :

une partie supérieure 25a, formant rampe pour l'escamotage de la languette 25 lors du passage de la tige 11a de la gâche 11, et
une partie inférieure 25b, pour son appui au-dessus de ladite tige 11a de la gâche 11.

Le pilotage en rotation des pênes 12 entre leurs positions de verrouillage et de déverrouillage, par l'organe d'actionnement 19, est décrit plus en détail ci-dessous en relation avec les figures 7 à 11 pour le pêne maître 121.
En position de déverrouillage (figure 7), le pêne 12 a une inclinaison dans laquelle son crochet 12a est basculé vers l'arrière de sorte à libérer la trajectoire de cheminement descendant de la gâche 11 complémentaire.
L'organe d'actionnement 19 se situe ici du côté de l'extrémité proximale 12c5 de la lumière allongée 12c du pêne 12.
Lors de la manoeuvre du couvercle 6 vers sa position fermée par un opérateur, la gâche 11 est déplacée vers le bas, selon une trajectoire circulaire centrée sur l'axe de rotation 6' du couvercle 6.
Cette gâche 11 coopère successivement avec les deux parties 25a, 25b précitées de la languette 25, à savoir tout d'abord sa partie supérieure 25a, pour son escamotage lors du passage de la tige 11a de la gâche 11, puis sa partie inférieure 25b, pour son appui au-dessus de ladite tige 11a de la gâche 11.
L'organe déformable élastiquement 25 s'appuie sur la gâche 11 du couvercle 6 qui est alors maintenu automatiquement dans une position dite « d'attente » avec la tige 11a en regard du crochet 12a (figure 8).
Cet organe déformable 25 s'oppose alors à l'action des moyens de rappel 61 du couvercle 6 vers la position ouverte ; la partie inférieure 25b de la languette 25 exerce alors une force de retenue qui est supérieure à la force de poussée exercée par les moyens de rappel 61 du couvercle 6 en position ouverte.
L'organe déformable élastiquement 25 est ainsi automatiquement dans une position active, pour bloquer le couvercle 6 dans cette position d'attente « semi-fermée ».
Les moyens de commande sont informés de la présence des gâches 11 par des moyens de détection appropriés, classiques en soi.
L'opérateur peut alors commander la centrifugeuse 1 pour la mise en rotation du rotor 4.
Les gâches 11 ayant été détectées, la centrifugeuse 1 pilote alors automatiquement les pênes 12 dans une position d'accrochage avec les gâches 11 complémentaires, correspondant à une manoeuvre des pênes 12 dans leur position de verrouillage (figures 8 à 10).
Pour cela, les moyens de manoeuvre 15 déplacent les pênes 12 en rotation autour de leur axe de rotation 14, de la position de déverrouillage vers sa position de verrouillage (figures 8, 9 et 10).
A cet effet, l'arbre moteur 16 est pivoté pour entraîner en rotation l'organe d'actionnement 19 autour de l'axe de rotation moteur 16' (dans un sens de rotation anti-horaire sur les figures 8 à 10).
L'organe d'actionnement 19 chemine alors selon une trajectoire circulaire autour de l'axe de rotation moteur 16'. Il chemine également au sein de la lumière allongée 12c, tout en circulant et appuyant le long de la surface de contact constituée par la bordure longitudinale arrière 12c1 (figure 10).
Cette action provoque une rotation du pêne 121 dans un sens de rotation, ici un sens de rotation horaire, qui est inverse au sens de rotation de l'organe d'actionnement 19.
Le pêne 12 atteint alors sa position de verrouillage, avec son crochet 12a enveloppant la gâche 11 complémentaire (en particulier sa tige 11a).
La partie d'appui supérieure 12a2 de la partie crochet 12a vient s'appuyer sur l'organe déformable élastiquement 25 de sorte à le déplacer vers une position inactive, et ainsi prendre la place de ce dernier au-dessus de la tige 11a de la gâche 11.
Cette position de verrouillage du pêne 12 est détectée/déterminée par des moyens de contrôle appropriés, classiques en soi, comprenant par exemple un capteur sur le pêne 12 et un capteur sur la gâche 11 (le capteur est par exemple un contacteur à poussoir convenablement agencé).
Ces moyens de contrôle permettent ainsi de confirmer que les deux couples pêne 12 / gâche 11 sont en position de verrouillage.
Les moyens de commande stoppent alors la rotation du pêne 12, tenant compte du signal émis par les moyens de contrôle précités.
La position fermée du couvercle 6 est ainsi verrouillée par la coopération entre les pênes 12 et leurs gâches 11 complémentaires.
Tel qu'illustré par la figure 10, dans cet agencement, il est possible de définir deux axes longitudinaux A1, A2, à savoir :

un premier axe longitudinal A1 passant par l'axe longitudinal 19' de l'organe d'actionnement 19 et par l'axe de rotation moteur 16', correspondant encore ici à l'axe longitudinal radial 18' de la manivelle 18, et
un second axe longitudinal A2 passant par l'axe longitudinal 19' de l'organe d'actionnement 19 et par l'axe de rotation 14 des pênes 12, correspondant ici à l'axe longitudinal radial 12c3 de la lumière allongée 12c du pêne 12.

Dans cette position de verrouillage du pêne 12 selon la figure 10, la structure du mécanisme de verrouillage est adaptée de sorte que le premier axe longitudinal A1 s'étende à l'équerre, ou au moins approximativement à l'équerre, par rapport au second axe longitudinal A2.
Par « approximativement à l'équerre », on entend un jeu de quelques degrés, par exemple d'au maximum 5°, pour l'angle formé entre les axes longitudinaux A1 et A2 précités (compris ainsi par exemple entre 85° et 95°).
Toujours dans cette position de verrouillage du pêne 12, l'organe d'actionnement 19 est en appui sur une partie de la bordure longitudinale arrière 12c1, dite « tronçon de verrouillage 12c11 ».
Le tronçon de verrouillage 12c11 du pêne 12 - se situe sur ce premier axe longitudinal A1 passant par l'organe d'actionnement 19 et par l'axe de rotation moteur 16', et - s'étend à l'équerre ou au moins approximativement à l'équerre, par rapport à ce premier axe longitudinal A1.
Ce tronçon de verrouillage 12c11 s'étend de part et d'autre du premier axe longitudinal A1 à l'équerre par rapport au second axe longitudinal A2, par exemple sur une longueur de 1 cm de part et d'autre de ce premier axe A1.
Une telle structure sécurise le verrouillage du couvercle 4.
En effet, si le rotor 4 ou une nacelle venait à se détacher accidentellement au cours d'une opération de centrifugation, cet objet projeté provoquerait alors une force sur le couvercle 4 tendant à sa manoeuvre vers sa position ouverte.
Les gâches 11 vont alors exercer une force de traction vers le haut, tendant à manoeuvrer en rotation les pênes 12 associés vers leur position de déverrouillage.
Dans ce cas, le tronçon de verrouillage 12c11 du pêne « moteur» 12, 121 va générer une force de poussée sur l'organe d'actionnement 19, cette force s'étendant coaxialement au premier axe longitudinal A1 et à l'axe longitudinal 18' de la manivelle 18, vers l'axe de rotation moteur 16'.
Et du fait de cette direction et de ce sens, cette force de poussée ne génère aucun bras de levier sur l'organe d'actionnement 19, et par conséquent un moment nul sur l'axe de rotation moteur 16' ; aucune force de rotation ne s'exerce alors sur la manivelle 18 associée.
Il en résulte un maintien en position particulièrement efficace du pêne 12, ce qui assure un blocage optimal des pênes 12 en position de verrouillage.
Pour la manoeuvre en pivotement des pênes 12 depuis leur position de verrouillage vers leur position de déverrouillage (figure 11), les moyens de manoeuvre 15 provoquent le déplacement de l'organe d'actionnement 19 en rotation excentrée autour de l'axe moteur 16', en l'occurrence dans le sens horaire sur la figure 11.
Cet organe d'actionnement 19 est ainsi amené à circuler et à appuyer le long de la bordure longitudinale avant 12c2, provoquant le pilotage en rotation des pênes 12 associés.
Là encore, cette action provoque une rotation du pêne 121 dans un sens de rotation qui est inverse au sens de rotation de l'organe d'actionnement 19.
Lors de cette manoeuvre, la partie d'appui inférieure 12c3 du crochet 12 est relevée, exerçant ainsi un rôle de levier sur l'organe déformable élastiquement 25 qui provoque son déplacement selon une position inactive dans laquelle il est écarté par rapport à la direction de cheminement de la gâche 11 du couvercle 6 vers sa position ouverte.
Les moyens de maintien 25 étant inactivés, les moyens de rappel 61 du couvercle 6 agissent de sorte à provoquer automatiquement le déplacement du couvercle 6 jusqu'à sa position ouverte (figure 1).
Cette position déverrouillée du pêne 12 est détectée/déterminée là encore par des capteurs appropriés, par exemple des contacteurs à poussoir.
Cette position des pênes 12 est temporaire. Ils sont pivoter automatiquement, par les moyens de manoeuvre 15 associés aux moyens de commande, dans la position de déverrouillage avec les moyens de maintien 25 en position active selon la figure 7.
Là encore, cette position déverrouillée du pêne 12 est détectée/déterminée par des capteurs appropriés, par exemple des contacteurs à poussoir.
De manière générale, les moyens de manoeuvre 15 selon l'invention ont l'intérêt d'être particulièrement compacts (réduction du nombre de pièces), fiables et efficaces, pour le pilotage rapide des pênes 12 et aussi pour le maintien en position de verrouillage desdits pênes 12 avec leurs gâches 11 respectives.
Cette particularité permet tout particulièrement une résistance optimale de ces moyens de verrouillage 10 à l'encontre des éventuels efforts engendrés par un rotor 4 ou une partie du rotor 4 percutant le couvercle 6, et venant alors exercer une traction sur les gâches 11 associées.
Cette structure présente en plus une position de verrouillage relativement étendue, permettant une meilleure prise en compte de l'inertie des motoréducteurs et des réglages plus simples.

Claims

Centrifugeuse de laboratoire (1) comportant - un carter (2) entourant un rotor (4) qui est accessible au travers d'une ouverture (5), - un couvercle (6) mobile entre une position fermée pour obturer ladite ouverture d'accès (5) et une position ouverte pour libérer ladite ouverture d'accès (5), et - des moyens (10) pour le verrouillage dudit couvercle (6) dans ladite position fermée, lesquels moyens de verrouillage (10) comprennent :
- au moins une gâche (11),

- au moins un pêne (12), qui est monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation (14) entre une position de verrouillage dans laquelle ledit pêne (12) est associé avec ladite gâche (11), et une position de déverrouillage dans laquelle ledit pêne (12) est dissocié de ladite gâche (11), et

- des moyens de manoeuvre (15) dudit pêne (12) comprenant un arbre moteur (16) qui est entraîné en rotation sur lui-même par des moyens moteurs (16a), selon un axe de rotation moteur (16') s'étendant parallèlement à l'axe de rotation (14) dudit pêne (12), et qui est couplé audit pêne (12) par l'intermédiaire de moyens de transmission (17) pour la manoeuvre en rotation dudit pêne (12) entre ses positions de verrouillage et de déverrouillage,
caractérisée en ce que lesdits moyens de transmission (17) comprennent une manivelle (18), prolongeant ledit arbre moteur (16), qui porte un organe d'actionnement (19) en appui sur une surface de contact (12c1, 12c2) ménagée sur ledit pêne (12), de sorte que l'entraînement en rotation excentrée dudit organe d'actionnement (19) autour dudit axe de rotation moteur (16') provoque sa circulation et son appui le long de ladite surface de contact (12c1, 12c2) et le pilotage en rotation dudit pêne (12) entre ses positions de verrouillage et de déverrouillage.
Centrifugeuse de laboratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, un premier axe longitudinal (A1) passant par l'organe d'actionnement (19) et par l'axe de rotation moteur (16') et, d'autre part, un second axe longitudinal (A2) passant par ledit organe d'actionnement (19) et par l'axe de rotation du pêne (14), et en ce que les moyens de verrouillage (10) sont agencés de sorte que, en position de verrouillage du pêne (12), ledit premier axe longitudinal (A1) s'étend à l'équerre, ou au moins approximativement à l'équerre, par rapport au second axe longitudinal (A2).
Centrifugeuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface de contact (12c1, 12c2) du pêne (12) comporte un tronçon de verrouillage (12c11) qui, en position de verrouillage du pêne (12) :
- se situe sur le premier axe longitudinal (A1) passant par l'organe d'actionnement (19) et par l'axe de rotation moteur (16'), et

- s'étend à l'équerre, ou au moins approximativement à l'équerre, par rapport, audit premier axe longitudinal (A1).
Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (19) consiste en un téton cylindrique qui s'étend selon un axe longitudinal (19') orienté parallèlement à l'axe de rotation moteur (16'), et en ce que la surface de contact (12c1, 12c2) du pêne (12) est formée par le contour d'une lumière allongée (12c) ménagée dans ledit pêne (12), laquelle lumière allongée (12c) est délimitée par deux bordures longitudinales (12c1, 12c2) s'étendant parallèlement, et de part et d'autre, d'un axe longitudinal radial (12c3) agencé perpendiculairement à l'axe de rotation (14) dudit pêne (12).
Centrifugeuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le pêne (12) comporte :
- un crochet (12a) apte à coopérer avec la gâche (11), situé d'un côté de son axe de rotation (14), et

- un prolongement (12b) dans lequel est ménagée la lumière allongée (12c), situé d'un autre côté de son axe de rotation (14).
Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la ou les gâches (11) équipent le couvercle mobile (6), et en ce que le ou les pênes (12) équipent le carter (2).
Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le couvercle (6) comporte des moyens de rappel (61) tendant à provoquer sa manoeuvre vers sa position ouverte, et en ce que ladite centrifugeuse (1) comporte encore des moyens de maintien (25) du couvercle dans une position d'attente permettant un positionnement adapté de la gâche (11) pour la coopération avec le pêne (12) manoeuvré dans la position de verrouillage, lesquels moyens de maintien (25) sont manoeuvrables entre deux positions :
- une position active, pour bloquer automatiquement le couvercle (6) dans ladite position d'attente lors de sa manoeuvre de la position ouverte vers la position fermée, et

- une position inactive, obtenue par la manoeuvre du pêne (12) dans la position de déverrouillage, dans laquelle les moyens de maintien (25) sont inactivés pour autoriser l'action desdits moyens de rappel (61) du couvercle (6) en position ouverte.
Centrifugeuse selon les revendications 6 et 7 en combinaison, caractérisée en ce que les moyens de maintien (25) comprennent au moins un organe déformable élastiquement qui est agencé pour s'appuyer sur la gâche (11) du couvercle (6) manoeuvrée en position d'attente, et qui est apte à s'opposer à l'action des moyens de rappel (61) du couvercle (6) vers la position ouverte.
Centrifugeuse selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'organe déformable élastiquement (25) est implanté en regard d'un crochet (12a) du pêne (12) destiné à coopérer avec la gâche (11).
Centrifugeuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le pêne (12) comporte une partie d'appui (12a3) qui est apte, lors de la manoeuvre du pêne (12) en position de déverrouillage, à provoquer une manoeuvre dudit organe déformable élastique (25) selon la position inactive dans laquelle il est écarté par rapport à la gâche (11) du couvercle (6).