WO2008009797A2 - Unité de pompage a durée de vie élevée - Google Patents

Unité de pompage a durée de vie élevée Download PDF

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WO2008009797A2
WO2008009797A2 PCT/FR2007/001196 FR2007001196W WO2008009797A2 WO 2008009797 A2 WO2008009797 A2 WO 2008009797A2 FR 2007001196 W FR2007001196 W FR 2007001196W WO 2008009797 A2 WO2008009797 A2 WO 2008009797A2
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Khaled Abousaleh
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Pulssar Technologies
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • the present invention relates to a pumping unit with a long service life, which can be used for many types of samples for analysis. It applies more particularly, but not exclusively, to the pipetting, dilution, rinsing and / or distribution of samples of liquid substances.
  • a pumping module comprising a body provided with a working chamber, for example cylindrical, and a piston which may be in the form of a plunger which engages sealingly in the working chamber.
  • the actuation of the piston is then provided by a linear actuator comprising a rotary electric motor, for example of step type and a rectilinear motion conversion member in a rectilinear translational movement.
  • a disadvantage of existing pumping devices lies in the lack of modular character and, in particular, the possibility of rapid interchangeability of the pumping module and the actuator.
  • the object of the invention is therefore more particularly to eliminate all these disadvantages.
  • a pump module of the aforesaid type comprising a body provided with a cavity constituting a working chamber, a piston movable in translation and sealingly engaging in the cavity via a seal disposed between said body and said piston, at least one channel formed in the body so as to connect the working chamber to a use circuit, said body comprising an assembly face oriented perpendicularly to the axis of movement of the piston, _.
  • a linear actuation module comprising an actuating member movable in translation coaxially with the piston
  • a linking and guiding module making it possible to ensure a mechanical connection between the pumping module and the linear actuation module and precise guiding of the piston coaxially with the gasket, this guidance being independent of the guiding means used by the pumping module; the actuation module.
  • the coupling between the actuating member and the piston is ensured by the assembly, on the one hand, of a cylindrical-spherical joint involving a spherical head centered on the axis of the actuating member. and connected thereto by a sub-head portion having a cross section smaller than the diameter of the sphere and, on the other hand, a cylindrical groove formed in the end of the piston opposite to the pumping member, perpendicular to the axis of said piston, the cylindrical groove opening axially outwardly by a slit of width less than the diameter of the groove and slightly greater than said portion under head.
  • the spherical head which is integral with the actuating member engages in the spherical groove and is retained axially in both directions. Nevertheless, it can swivel in the throat while being able to move in the axis of the throat.
  • the aforesaid channel may be shaped so as to receive all or part of a single or multi-channel valve or a hollow needle for pipetting.
  • the pumping unit may include means for attachment to a movable member of an automatic or semi-automatic pipetting device.
  • Figure 1 is a side view of a pumping unit according to the invention.
  • Figure 2 is an axial section along A / A of Figure 1;
  • Figure 3 is a side view of an alternative embodiment of the pumping unit
  • Figure 4 is an axial section along B / B of Figure 3;
  • FIG. 5 is a schematic partial section showing a pumping module on which a multichannel solenoid valve or a pipetting needle can be connected.
  • Figure 6 is an axial section of another alternative embodiment of the pumping unit.
  • the pumping unit 1 uses an actuating module 2 of the screw jack type comprising:
  • An electric stepping motor whose rotor comprises a tapped coaxial central bore in which a rod 3 is engaged having a threaded portion which cooperates with the tapping.
  • This rod 3 has, moreover, a grooved portion which engages in a sliding bearing of complementary inner section, integral with the stator part of the motor.
  • a nozzle 4 having a spherical head 5 connected to a cylindrical sleeve 6 via an under head portion 7 of diameter less than that of the head 5 and the cylindrical sleeve 6.
  • the sleeve cylindrical 6 is provided with a thread which is screwed onto a thread provided at the end of the rod 3.
  • the stator part of the engine comprises a coupling sleeve 8 whose outer shape is that of a cylinder, stepped. It has a coaxial central passage in which the rod 3 slides.
  • the pumping unit 1 comprises a pumping module 9 comprising a one-piece body, for example cylindrical or rectangular parallelepiped made of a machinable material and / or moldable with precision and having a very low coefficient of expansion.
  • This body comprises a coaxial cylindrical cavity 10 opening through an orifice located in the center of one of these faces 11 which constitutes an assembly face.
  • This cavity 10 which constitutes the working chamber of the pump, communicates with the outside through two channels 12, 13 for connection to respective use circuits.
  • One of these channels 12 is disposed coaxially with the cavity 10, opposite the orifice. It opens at the top of a conical coaxial surface constituting the bottom of the cavity.
  • the other channel 13 extends, meanwhile, perpendicular to the axis of the cavity 10, near the face 11.
  • the cavity 10 comprises, in the vicinity of its orifice, a bore stagger in which is engaged a seal 14, through which the piston 15 of the pumping module 9 slides with sealing.
  • This piston 15 which consists of a plunger of cylindrical shape, has on one side, a conical end 16, of a shape substantially complementary to that of the bottom of the cavity 10 and, on the other side, a flat end face in which a slot opens a diametrical cylindrical groove 16 'oriented perpendicularly to the axis of the piston 15.
  • the connecting and guiding module 18 here consists of a metal block 17 (for example made of aluminum alloy) of parallelepipedal shape, of which two opposite faces F 1 , F 2 serve as assembly faces respectively for the module. pumping 9 and for the actuating module 2, and a side face 19 which serves as fixing face of the pumping unit on a support (for example in an analysis automaton).
  • the block 17 comprises a coaxial central bore 20 opening into the faces Fi, F 2 .
  • This bore 20 comprises on the side of the face Fi a bore stagger extending over about 1 A of its length in which is disposed a tabular section 21 of low friction material (such as, for example, a fluorocarbon compound , PTFE, FEP).
  • This tabular section 21 serves as a sliding bearing for the piston 15.
  • the bore 20 comprises, on the side of the face F 2 , steps in which the steps of the coupling sleeve 8 of the actuating module 2 engage closely.
  • This structure has, moreover, the advantage of being assembled or disassembled very simply (for example by screwing / unscrewing screws arranged parallel to the axis of the rod 3 / piston 15).
  • This structure allows interchangeability of the modules, for example to adapt the pumping unit 9 to the application of which it is the object.
  • the fixing of the pumping unit 9 on a support can be ensured by means of two screws oriented parallel to the axis of the piston.
  • Channels 22, 23 made in the module 18 perpendicular to the assembly face 19 serve to fix the pump.
  • the pumping module 9 could comprise at least one solenoid valve controlling the passage of fluid in one of the channels 12, 13.
  • this solenoid valve could be integrated in the block constituting the pumping module 9.
  • the pumping module comprises a one-piece body 30 similar to that described in the preceding example.
  • This cavity 31 which constitutes the working chamber of the pump, communicates with the outside through two channels, namely :
  • a channel 33 disposed coaxially with the cavity 31 and opening at the top of a coaxial conical surface 34 constituting the bottom of the cavity 31,
  • a channel 35 extending perpendicular to the axis of the cavity 31, close to the assembly face 32.
  • each of the channels 33, 35 comprises successively, starting from the cylindrical cavity 31, a cylindrical section of small diameter connected to a cylindrical section 36, 36 'of larger diameter through a conical portion 37 37 'serving as a sealing surface.
  • the cylindrical section of larger diameter 36, 36 ' is extended by a threaded portion 38, 38' opening to the outside.
  • a solenoid valve closure device 40, 40 ' comprising a shutter which is in the form of a needle 41, 41' whose conical end has the same conicity as the conical portion 37, 37 '.
  • This needle 41, 41 ' is actuated by an electric coil (not shown) located inside the solenoid valve 40, 40'.
  • the channel 43 which opens into the cylindrical section 36 extends perpendicularly to the axis of the cylindrical cavity 31 so that the cavity 45 is formed in a side face of the block.
  • the channel 42 which opens into the cylindrical section 36 'extends parallel to the axis of the cylindrical cavity 31 so that the cavity 44 is formed in the (upper) face of the body 30 situated opposite the motorization.
  • the cylindrical cavity 50 of the body 51 communicates to the outside only thanks to a single channel 52 disposed coaxially with the cavity 50, in a position similar to that of the channel 38.
  • This channel 52 is extended by a coaxial cylindrical cavity 53 in which can be assembled, with sealing:
  • a multichannel shutter for example a three or four-way solenoid valve 55 having suction and / or discharge outputs to which flexible conduits 56, 57 can be connected.
  • This piston 62 is itself driven by an actuating module 64 of the type described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • cylindrical cavity 60 communicates with the outside only through a single channel 64 disposed coaxially with the cavity 60.
  • This channel 64 is extended by a cylindrical cavity 65 coaxial which opens on the upper face 66 of the body 61.
  • the cavity 68 opens out at a lateral face of the body 61.
  • the cavities 65 and 68 are designed to be able to receive solenoid valves and / or flexible ducts.
  • one of these cavities may be blocked by a shutter, the other cavity can then receive for example a pipetting needle or a stylet.

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Abstract

L'unité de pompage selon l'invention est réalisée par l'assemblage d'un module de pompage (9) comportant un corps muni d'une cavité (10) constituant une chambre de travail, un piston (15) mobile en translation et s'engageant de façon étanche dans la cavité (10) par l'intermédiaire d'un joint (14), au moins un canal (12, 13) réalisé dans le corps de manière à pouvoir connecter la chambre de travail à un circuit d'utilisation, d'un module d'actionnement linéaire comportant un organe d'actionnement (3) mobile en translation coaxialement au piston (15), et d'un module de liaison et de guidage (18) permettant d'assurer une liaison mécanique entre le module de pompage (9) et le module d'actionnement linéaire (2) ainsi qu'un guidage précis du piston (15) coaxialement au joint d'étanchéité.

Description

. .
UNITE DE POMPAGE A DUREE DE VIE ELEVEE.
La présente invention concerne une unité de pompage à durée de vie élevée, pouvant servir à de nombreux types de prélèvements en vue d'analyses. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, au pipetage, à la dilution, au rinçage et/ou à la distribution d'échantillons de substances liquides.
D'une manière générale, on sait qu'il a déjà été proposé de nombreux dispositifs permettant d'exécuter des cycles de pipetage et de rinçage notamment au sein d'un dispositif d'analyse.
Ces dispositifs font habituellement intervenir un module de pompage comportant un corps muni d'une chambre de travail, par exemple cylindrique, et un piston pouvant se présenter sous la forme d'un plongeur qui s'engage avec étanchéité dans la chambre de travail. L'actionnement du piston est alors assuré par un actionneur linéaire comportant un moteur électrique rotatif, par exemple de type pas à pas et un organe de conversion du mouvement rectiligne en un mouvement de translation rectiligne.
Il s'avère que les dispositifs de pompage de ce type actuellement réalisés présentent un certain nombre d'inconvénients : _ .
- Tout d'abord, le système de conversion utilisé augmente d'une façon importante la complexité de l'ensemble du dispositif ainsi que son coût.
- Par ailleurs, on se heurte à des problèmes d'alignement entre l'organe d'actionnement à déplacement linéaire et le piston : les défauts d'alignement à ce niveau conduisent à engendrer sur le joint qui réalise Pétanchéité entre le piston et le corps du module de pompage, des contraintes transversales et, en conséquence, des zones où se produisent des frictions anormalement élevées qui conduisent à une usure prématurée du joint. Il s'agit là d'un inconvénient relativement important qui augmente les frais de maintenance et qui, bien souvent, réduit la durée de vie des pompes.
- En outre, un inconvénient des dispositifs de pompage existants réside dans l'absence de caractère modulaire et, en particulier, de possibilité d'interchangeabilité rapide du module de pompage et de l'actionneur.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer tous ces inconvénients.
Elle propose à cet effet une unité de pompage réalisé en trois modules pouvant s'assembler ou se démonter aisément, à savoir :
• un module de pompage du type susdit comportant un corps muni d'une cavité constituant une chambre de travail, un piston mobile en translation et s 'engageant de façon étanche dans la cavité par l'intermédiaire d'un joint disposé entre ledit corps et ledit piston, au moins un canal réalisé dans le corps de manière à pouvoir connecter la chambre de travail à un circuit d'utilisation, ledit corps comprenant une face d'assemblage axée perpendiculairement à l'axe de déplacement du piston, _ .
• un module d'actionnement linéaire comportant un organe d'actionnement mobile en translation coaxialement au piston, et
« un module de liaison et de guidage permettant d'assurer une liaison mécanique entre le module de pompage et le module d'actionnement linéaire et un guidage précis du piston coaxialement au joint d'étanchéité, ce guidage étant indépendant des moyens de guidage utilisés par le module d'actionnement.
Avantageusement, le couplage entre l'organe d'actionnement et le piston est assuré par l'assemblage, d'une part, d'un joint cylindro-sphérique faisant intervenir une tête sphérique centrée sur l'axe de l'organe d'actionnement et reliée à celui-ci par une portion sous tête de section inférieure au diamètre de la sphère et, d'autre part, d'une gorge cylindrique réalisée dans l'extrémité du piston opposée à l'organe de pompage, perpendiculairement à l'axe dudit piston, cette gorge cylindrique débouchant axialement à l'extérieur par une fente de largeur inférieure au diamètre de la gorge et légèrement supérieur à ladite portion sous tête. La tête sphérique qui est solidaire de l'organe d'actionnement s'engage dans la gorge sphérique et y est retenue axialement dans les deux sens. Néanmoins, elle peut rotuler dans la gorge tout en pouvant se déplacer dans l'axe de la gorge.
Ainsi, grâce à ces dispositions, un défaut d'alignement entre l'organe d'actionnement et le piston n'engendrera aucune contrainte susceptible de provoquer une usure prématurée du joint d'étanchéité, voire même un défaut d'étanchéité.
Par ailleurs, le susdit canal pourra être conformé de manière à pouvoir recevoir tout ou partie d'une vanne mono ou multivoies ou une aiguille creuse servant au pipetage. Dans ce dernier cas, l'unité de pompage pourra comprendre des moyens permettant sa fixation sur un élément mobile d'un dispositif de pipetage automatique ou semi-automatique.
Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue de côté d'une unité de pompage selon l'invention ;
La figure 2 est une coupe axiale selon A/A de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue de côté d'une variante d'exécution de l'unité de pompage ;
La figure 4 est une coupe axiale selon B/B de la figure 3 ;
La figure 5 est une coupe partielle schématique montrant un module de pompage sur lequel peuvent se connecter une électrovanne multivoies ou une aiguille de pipetage.
La figure 6 est une coupe axiale d'une autre variante d'exécution de l'unité de pompage.
Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, l'unité de pompage 1 fait intervenir un module d'actionnement 2 de type vérin à vis comportant :
Un moteur électrique pas à pas dont le rotor comprend un alésage central coaxial taraudé dans lequel s'engage une tige 3 présentant une portion filetée qui coopère avec le taraudage. Cette tige 3 présente, par ailleurs, une portion cannelée qui s'engage dans un palier coulissant de section intérieure complémentaire, solidaire de la partie statorique du moteur. L'une des deux _
extrémités de la tige est prolongée par un embout 4 comportant une tête sphérique 5 reliée à une douille cylindrique 6 par l'intermédiaire d'une portion sous tête 7 de diamètre inférieur à celui de la tête 5 et de la douille cylindrique 6. La douille cylindrique 6 est munie d'un taraudage venant se visser sur un filetage prévu au niveau de l' extrémité de la tige 3.
La partie statorique du moteur comprend un manchon de couplage 8 dont la forme extérieure est celle d'un cylindre, étagée. Elle présente un passage central coaxial dans lequel coulisse la tige 3.
L'unité de pompage 1 comprend un module de pompage 9 comportant un corps monobloc, par exemple cylindrique ou parallélépipédique rectangle réalisé en un matériau usinable et/ou moulable avec précision et possédant un très faible coefficient de dilatation.
Ce corps comporte une cavité cylindrique coaxiale 10 débouchant par un orifice situé au centre de l'une de ces faces 11 qui constitue une face d'assemblage.
Cette cavité 10, qui constitue la chambre travail de la pompe, communique avec l'extérieur grâce à deux canaux 12, 13 permettant un raccordement à des circuits d'utilisation respectifs.
L'un de ces canaux 12 est disposé coaxialement à la cavité 10, à l'opposé de l'orifice. Il débouche au sommet d'une surface conique coaxiale constituant le fond de la cavité.
L'autre canal 13 s'étend, quant à lui, perpendiculairement à l'axe de la cavité 10, à proximité de la face 11. La cavité 10 comprend, au voisinage de son orifice, un étagement d'alésage dans lequel est engagé un joint d'étanchéité 14, au travers duquel coulisse avec étanchéité le piston 15 du module de pompage 9.
Ce piston 15, qui consiste en un plongeur de forme cylindrique, présente d'un côté, une extrémité conique 16, de forme sensiblement complémentaire à celle du fond de la cavité 10 et, de l'autre côté, une face terminale plane dans laquelle débouche par une fente une gorge cylindrique diamétrale 16' axée perpendiculairement à l'axe du piston 15.
Dans cet exemple, le module de liaison et de guidage 18 consiste ici en un bloc métallique 17 (par exemple en alliage d'aluminium) de forme parallélépipédique dont deux faces F1, F2 opposées servent de face d'assemblage respectivement pour le module de pompage 9 et pour le module d'actionnement 2, et une face latérale 19 qui sert de face de fixation de l'unité de pompage sur un support (par exemple dans un automate d'analyse).
Le bloc 17 comprend un alésage central coaxial 20 débouchant dans les faces Fi, F2.
Cet alésage 20 comprend du côté de la face Fi un étagement d'alésage s 'étendant sur environ 1A de sa longueur dans lequel est disposé un tronçon tabulaire 21 en matériau à faible coefficient de friction (tel que, par exemple, un composé fluocarboné, PTFE, FEP). Ce tronçon tabulaire 21 sert de palier coulissant au piston 15.
L'alésage 20 comprend, du côté de la face F2, des étagements dans lesquels s'engagent étroitement les étagements du manchon de couplage 8 du module d'actionnement 2. _ _
Ainsi, en position assemblée des trois modules, avec accouplement de la tige 3 et du piston 15, tous les éléments animés par des déplacements en translation sont censés être coaxiaux.
Néanmoins, s'il subsiste un défaut d'alignement entre la tige 3 et le piston 15 (par exemple dû à la tolérance dimensionnelle des étagements du module d'actionnement, par exemple dans le cas où le module d'actionnement est acheté tel quel dans le commerce), ce défaut d'alignement ne peut pas avoir de conséquence sur le joint d'étanchéité en raison de la précision du guidage du piston 15 et du type de couplage piston 15/tige 3 utilisé.
Cette structure présente, par ailleurs, l'avantage de pouvoir être assemblée ou désassemblée très simplement (par exemple par vissage/dévissage de vis disposées parallèlement à l'axe de l'ensemble tige 3/piston 15).
Cette structure permet une interchangeabilité des modules, par exemple pour adapter l'unité du pompage 9 à l'application dont elle fait l'objet.
La fixation de l'unité de pompage 9 sur un support peut être assurée au moyen de deux vis axées parallèlement à l'axe du piston. Des canaux 22, 23 réalisés dans le module 18 perpendiculairement à la face d'assemblage 19 servent à fixer la pompe.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit.
Ainsi, par exemple, le module de pompage 9 pourrait comprendre au moins une électrovanne commandant le passage de fluide dans l'un des canaux 12, 13. Avantageusement, cette électrovanne pourrait être intégrée au bloc constituant le module de pompage 9. Dans l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, le module de pompage comprend un corps monobloc 30 similaire à celui décrit dans l'exemple précédent.
D'une façon analogue, il comporte une cavité cylindrique coaxiale 31 débouchant au niveau de la face d'assemblage 32. Cette cavité 31, qui constitue la chambre de travail de la pompe, communique avec l'extérieur grâce à deux canaux, à savoir :
- un canal 33 disposé coaxialement à la cavité 31 et débouchant au sommet d'une surface conique coaxiale 34 constituant le fond de la cavité 31,
- un canal 35 qui s'étend perpendiculairement à l'axe de la cavité 31, à proximité de la face d'assemblage 32.
Dans cet exemple, chacun des canaux 33, 35 comporte successivement, en partant de la cavité cylindrique 31, un tronçon cylindrique de petit diamètre raccordé à un tronçon cylindrique 36, 36' de plus grand diamètre par l'intermédiaire d'une portion conique 37, 37' servant de portée d'étanchéité. Le tronçon cylindrique de plus grand diamètre 36, 36' est prolongé par une portion taraudée 38, 38' débouchant à l'extérieur.
Dans les portions taraudées 38, 38' viennent se visser avec étanchéité les corps 39, 39' d'un dispositif d'obturation d'électrovanne 40, 40' comportant un obturateur qui se présente sous la forme d'un pointeau 41, 41' dont l'extrémité conique présente la même conicité que la portion conique 37, 37'.
Ce pointeau 41, 41' est actionné par une bobine électrique (non représentée) située à l'intérieur de l'électrovanne 40, 40'.
Le tronçon cylindrique 36, 36' délimite une chambre d'obturation qui communique à l'extérieur grâce à un canal 42, 43 débouchant dans une cavité cylindrique 44, 45 munie d'un taraudage servant à la connexion d'un tube souple, de préférence en matière plastique transparente.
Dans cet exemple, le canal 43 qui débouche dans le tronçon cylindrique 36 s'étend perpendiculairement à l'axe de la cavité cylindrique 31 de manière à ce que la cavité 45 soit formée dans une face latérale du bloc.
Le canal 42 qui débouche dans le tronçon cylindrique 36' s'étend parallèlement à l'axe de la cavité cylindrique 31 de manière à ce que la cavité 44 soit formée dans la face (supérieure) du corps 30 située à l'opposé de la motorisation.
L'intérêt de la solution précédemment décrite consiste en ce que dans la mesure où le corps 30 est réalisé en matière transparente, tout le parcours du liquide à travers la pompe est visible. Par ailleurs, les connexions des tubes s'effectuent dans un plan parallèle à la face antérieure du corps (plan de la figure 4) de sorte que l'on peut également observer la circulation du liquide à l'intérieur de ces tubes.
En outre, grâce à l'intégration des électrovannes 40, 40' au corps 30, on obtient un ensemble compact et peu volumineux qui peut être facilement logé dans un appareil, éventuellement sur une partie mobile.
Dans l'exemple illustré sur la figure 5, la cavité cylindrique 50 du corps 51 ne communique à l'extérieur que grâce à un seul canal 52 disposé coaxialement à la cavité 50, dans une position analogue à celle du canal 38.
Ce canal 52 est prolongé par une cavité cylindrique coaxiale 53 dans laquelle peut venir s'assembler, avec étanchéité :
- soit une aiguille de pipetage 54 dotée d'un embout de connexion, par exemple par vissage, _ _
- soit un obturateur multivoies, par exemple une électrovanne trois ou quatre voies 55 présentant des sorties d'aspiration et/ou de refoulement sur lesquelles peuvent être connectés des conduits souples 56, 57.
Dans la variante d'exécution représentée figure 6, à l'intérieur de la cavité 60 du corps 61 coulisse avec étanchéité un piston 62 muni d'une garniture d'étanchéité 63.
Ce piston 62 est lui-même entraîné par un module d'actionnement 64 du type de celui décrit au regard des figures 1 et 2.
Ici également, la cavité cylindrique 60 ne communique avec l'extérieur que grâce à un seul canal 64 disposé coaxialement à la cavité 60.
Ce canal 64 est prolongé par une cavité cylindrique 65 coaxiale qui débouche sur la face supérieure 66 du corps 61.
Il débouche également à l'extérieur par un ensemble canal/cavité 68 centré perpendiculairement à l'axe de la cavité cylindrique 60. La cavité 68 débouche au niveau d'une face latérale du corps 61.
Les cavités 65 et 68 sont conçues de manière à pouvoir recevoir des électrovannes et/ou des conduits souples. Eventuellement, l'une de ces cavités pourra être bouchée par un obturateur, l'autre cavité pouvant alors recevoir par exemple une aiguille de pipetage ou un stylet.

Claims

_ _Revendications
1. Unité de pompage à durée de vie élevée, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par l'assemblage d'au moins trois modules interchangeables à savoir :
- un module de pompage (9) comportant un corps muni d'une cavité (10) constituant une chambre de travail, un piston (15) mobile en translation et s'engageant de façon étanche dans la cavité (10) par l'intermédiaire d'un joint (14) disposé entre ledit corps et ledit piston (15), au moins un canal
(12, 13) réalisé dans le corps de manière à pouvoir connecter la chambre de travail à un circuit d'utilisation, ledit corps comprenant une face d'assemblage (11) axée perpendiculairement à l'axe de déplacement du piston (15),
- un module d'actionnement linéaire comportant un organe d'actionnement (3) mobile en translation coaxialement au piston (15), et
- un module de liaison et de guidage (18) permettant d'assurer une liaison mécanique entre le module de pompage (9) et le module d'actionnement linéaire (2) et un guidage précis du piston (15) coaxialement au joint d'étanchéité, ce guidage étant indépendant des moyens de guidage utilisés par le module d'actionnement (T),
et en ce que le couplage entre l'organe d'actionnement (3) et le piston (15) est assuré, par l'assemblage d'une part, d'un joint cylindro-sphérique faisant intervenir une tête sphérique (5) centrée sur l'axe de l'organe d'actionnement (3) et reliée à celui-ci par une portion sous tête (7) de section inférieure au diamètre de la sphère et, d'autre part, une gorge cylindrique (16') réalisée dans l'extrémité du piston opposée à l'organe de pompage, perpendiculairement à l'axe dudit piston (15), cette gorge cylindrique (16') débouchant axialement à - -
l'extérieur par une fente de largeur inférieure au diamètre de la gorge et légèrement supérieur à ladite portion sous tête (7).
2. Unité de pompage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module d'actionnement (2) comprend un moteur électrique pas à pas dont le rotor est muni d'un alésage central coaxial taraudé dans lequel s'engage une tige (3) constituant le susdit organe d'actionnement, cette tige (3) comportant une portion filetée qui coopère avec le taraudage, ainsi qu'une portion cannelée qui s'engage dans un palier coulissant, de section complémentaire, solidaire de la partie statorique du moteur, l'une des extrémités de la tige étant prolongée par un embout portant ladite tête sphérique.
3. Unité de pompage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la tête sphérique (5) est reliée à une douille cylindrique (6) par l'intermédiaire d'une portion sous tête (7) de diamètre inférieur à celui de la tête (5) de la douille cylindrique (6), et en ce que la douille cylindrique (6) est munie d'un taraudage venant se visser sur un filetage prévu au niveau de l'extrémité de la tige (3).
4. Unité de pompage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie statorique du moteur comprend un manchon de couplage (8) dont la forme extérieure est étagée, et en ce que le module de liaison et de guidage comprend un alésage comportant, d'un côté des étagements d'alésage dans lesquels s'engagent étroitement les étagements du manchon de couplage (8) du module d'actionnement 2.
5. Unité de pompage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité du corps du module de pompage (9) consiste en un alésage comprenant, au niveau de la face d'assemblage du corps sur le module de liaison et de guidage (18), un étagement d'alésage dans lequel est engagé un joint d'étanchéité (14) au travers duquel coulisse avec étanchéité le piston (15).
6. Unité de pompage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité du module de pompage communique avec l'extérieur grâce à au moins un canal (12, 13) permettant un raccordement à un circuit d'utilisation.
7. Unité de pompage selon la revendication 6, caractérisée en ce que le module de pompage comprend au moins une électrovanne mono ou multivoies commandant le passage de fluide dans le susdit canal (12, 13), cette électrovanne étant intégrée en partie ou en totalité audit module.
8. Unité de pompage selon la revendication 6, caractérisée en ce que le susdit canal est conformé de manière à pouvoir recevoir une aiguille creuse servant au pipetage.
9. Unité de pompage selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens permettant sa fixation sur un élément mobile d'un dispositif de pipetage automatique ou semi-automatique.
10. Unité de pompage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité (31), qui constitue la chambre de travail, communique avec l'extérieur grâce à un premier canal (33) disposé coaxialement à la cavité et un second canal (35) qui s'étend perpendiculairement à l'axe de la cavité, chacun desdits canaux (33, 35) comportant successivement, en partant de ladite cavité (31), un tronçon de petit diamètre raccordé à un tronçon de plus grand diamètre (36, 36') par l'intermédiaire d'une portion conique (37, 37') servant de portée d'étanchéité, le tronçon cylindrique de plus grand diamètre étant prolongé par une portion taraudée (38, 38') débouchant à l'extérieur, et en ce que dans cette portion taraudée vient se visser le corps d'un dispositif d'obturation en forme de pointeau (41, 41') dont l'extrémité conique présente la même conicité que la portion conique (37, 37').
11. Unité de pompage selon la revendication 10, caractérisée en ce que le tronçon cylindrique de plus grand diamètre délimite une chambre d'obturation qui communique avec l'extérieur grâce à un canal (42, 43) débouchant dans une cavité cylindrique (44, 45) munie d'un taraudage, servant à la connexion d'un tube souple.
12. Unité de pompage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le canal (43) qui débouche dans le tronçon cylindrique du premier canal (33) s'étend perpendiculairement à l'axe de la cavité cylindrique (31), et en ce que le canal (42) qui débouche dans le tronçon cylindrique (361) du second canal (35), s'étend parallèlement à l'axe de ladite cavité cylindrique (31).
13. Unité de pompage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité cylindrique (50) du corps qui constitue la chambre de travail communique à l'extérieur grâce à un canal (52) disposé coaxialement à la cavité (50), ce canal étant prolongé par une cavité cylindrique coaxiale (53) dans laquelle peut venir s'assembler avec étanchéité une aiguille de pipetage ou un obturateur multivoies.
14. Unité de pompage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité cylindrique (60) qui constitue la chambre de travail communique avec l'extérieur grâce à un canal (64) coaxial prolongé par une cavité cylindrique (65) coaxiale qui débouche au niveau de la face supérieure (66) du corps (61), ledit canal (64) communiquant avec l'extérieur par un ensemble canal/cavité (68) centré perpendiculairement à l'axe de la
. -
cavité cylindrique (60), la cavité (68) débouchant au niveau d'une face latérale du corps.
15. Unité de pompage selon la revendication 14, caractérisée en ce que les susdites cavités (65 et 68) sont conçues de manière à pouvoir recevoir des électrovannes et/ou des conduits souples.
16. Unité de pompage selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'une des cavités (65, 68) est bouchée par un obturateur tandis que l'autre reçoit une aiguille de pipetage ou un stylet.
17. Unité de pompage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston présente une forme cylindrique, et en ce que le module de liaison et de guidage (18) consiste en un bloc dont deux faces opposées (F1, F2) servent de face d'assemblage respectivement pour le module de pompage (9) et pour le module d'actionnement (2), et une face latérale qui sert de fixation de l'unité de pompage sur un support, ledit bloc (17) comprenant un alésage central coaxial (20) présentant du côté du module de pompage un étagement d'alésage dans lequel est disposé un tronçon tabulaire (21) en un matériau à faible coefficient de friction qui sert de palier coulissant au piston.
18. Unité de pompage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le susdit organe d'actionnement est sensiblement coaxial au piston (15).
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