FR2495317A1

FR2495317A1 - Syringe for distributing small volumes of liq. - where syringe contains piston actuated by small hydraulic or pneumatic cylinder

Info

Publication number: FR2495317A1
Application number: FR8025477A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1980-12-01
Publication date: 1982-06-04

Abstract

The syringe includes a cylinder into which a liq. is drawn when a piston (I) in the cylinder is retracted. Piston (I) is connected by its rod to a piston (II) in a double-acting jack operated by either hydraulic fluid or compressed air. Instead of compressed air, a disposable cartridge of the type used to make soda water with C02 may be used to operate the jack. The jack is pref. sealed in the body of a pipette in which the syringe is located; and an adjustable limit stop is pref. used to control the amt. of liq. drawn into the syringe. The syringe resembles a fountain-pen and has a low wt.

Description

DISPOSITIF A SERINGUE DESTINE AU PRELEVEMENT ET
A LA DISTRIBUTION DE QUANTITES PRE-DETERMINEES DE
LIQUIDES ET ACTIONNE PAR VERIN PNEUMATIQUE OU
HYDRAULIQUE.SYRINGE DEVICE FOR SAMPLING AND
TO THE DISTRIBUTION OF PRE-DETERMINED QUANTITIES OF
LIQUIDS AND ACTUATED BY PNEUMATIC CYLINDER OR
HYDRAULIC.

La présente invention concerne les instruments du type "pipette automatique", permettant de prélever, distribuer ou injecter des quantités pré-déterminées de liquides voire de gaz. The present invention relates to instruments of the "automatic pipette" type, making it possible to withdraw, distribute or inject predetermined quantities of liquids or even gases.

Les pipettes automatiques sont actuellement de deux types a) à piston actionné manuellement pour l'aspiration et le
rejet du liquide, l'un des deux mouvements étant parfois
dû à un ressort de rappel ; b) à piston mû par un moteur électrique indexé et un système
vis-écrou ou une crémaillère, ce qui donne un ensemble
relativement lourd qui doit être, dans certains cas, situé
dans un boîtier externe. Le prélèvement se fait alors à
ltextrêmité d'un tube souple relié à ce boîtier.There are currently two types of automatic pipettes: a) with a manually operated piston for suction and
rejection of the liquid, one of the two movements being sometimes
due to a return spring; b) piston driven by an indexed electric motor and a system
screw-nut or rack, which gives a set
relatively heavy which must in some cases be located
in an external box. The sample is then taken at
the end of a flexible tube connected to this housing.

Les pipettes à mouvement manuel présentent I'incnvénient de devoir être tenues à pleine main, le poussoir étant manoeuvré par le pouce. Cette tenue rend difficiles les travaux dans les petits récipients. De plus, la fatigue du pouce peut entraîner des erreurs par suite de mouvements incomplets. Les pipettes électriques sont lourdes et fatigantes quand le système moteur est situé dans la pipette elle-même. Quand il est délocalisé le tuyau souple qui le relie à la pointe de travail est une source d'erreur et d'imprécision à cause de sa déformation lors des mouvements de la main. Manual movement pipettes have the drawback of having to be held in the full hand, the pusher being operated by the thumb. This outfit makes it difficult to work in small containers. In addition, thumb fatigue can lead to errors due to incomplete movements. Electric pipettes are heavy and tiring when the motor system is located in the pipette itself. When it is relocated, the flexible hose which connects it to the working tip is a source of error and imprecision because of its deformation during movements of the hand.

Gans le dispositif, objet de l'invention, le mouvement du piston de la seringue de prélèvement est obtenu par un micro-vérin pneumatique ou hydraulique, dont le piston
est situé dans l'axe de celui de la seringue et relié à celui-ci de façon rigide. Les dimensions et /e poids d'un
tel système permettent une tenue à la façon d'un stylo d'où une amélioration de la précision des gestes de prélèvement ou de distribution. De plus, l'utilisateur n'actionne pas directement la seringue et n'a pas d'effort à fournir.In the device, object of the invention, the movement of the piston of the sampling syringe is obtained by a pneumatic or hydraulic micro-cylinder, the piston of which
is located in the axis of that of the syringe and rigidly connected to it. The dimensions and / e weight of a
such a system allows it to be held in the manner of a pen, hence improving the precision of the sampling or dispensing gestures. In addition, the user does not directly actuate the syringe and has no effort to provide.

Les volumes aspirés et rejetés sont proportionnels à la course du micro-vérin. Cette course peut être limitée de deux façons a) dans le cas dtun vérin pneumatique, qui peut être à simple
effet avec ressort de rappel ou à double effet, on utilise
deux butées franches dont l'un peut être réglable
extérieurement,par exemple, par un tambour gradué du type
vernier ; b) dans le cas d'un vérin hydraulique, qui peut être à
simple effet, la pression atmosphérique assurant la solida
rité du piston avec le fluide moteur lors des retours, ou
double effet, on peut également, en basse pression,
utiliser des butées franches, comme précédemment.Mais on
peut aussi utiliser une commande indexée : Icapport ou le
retrait de fluide moteur dans le micro-vérin de commande
est provoqué par un vérin externe dont le piston est lui
même indexé, par exemple par un moteur électrique pas à pas.The volumes sucked and rejected are proportional to the stroke of the micro-cylinder. This stroke can be limited in two ways a) in the case of a pneumatic cylinder, which can be simple
effect with return spring or double effect, we use
two free stops, one of which can be adjustable
externally, for example, by a graduated drum of the type
vernier; b) in the case of a hydraulic cylinder, which may be
single effect, atmospheric pressure ensuring solida
rity of the piston with the working fluid during returns, or
double effect, we can also, at low pressure,
use clear stops, as before.
can also use an indexed command: the report or the
removal of working fluid in the micro control cylinder
is caused by an external cylinder whose piston is itself
even indexed, for example by a stepping electric motor.

Les chambres des vérins sont alors reliées deux à deux par
un tube souple. Ltinfluence de la déformation du tube souple
sur la précision des prélèvements est alors réduite dans le
rapport des sections de la seringue S et du micro-vérin S
s v
Une variation du volume interne du tube Dv, donne une
variation identique du volume mesuré dans le cas d'un
prélèvement directement à ltextrêmité de ce tube.Dans le cas
d'un micro-vérin de seringue la variation du volume
manipulé D est
m
S 2
Dm = Dvx S = (diamètre seringue) X O Dv
v S (diamètre vérin )2
v De façon générale, Sv est largement supérieur à s
s
Dans tous les cas, on peut utiliser pour la commande des divers mouvements les dispositifs habituels des techniques hydrauliques et pneumatiques.The chambers of the jacks are then connected two by two by
a flexible tube. The influence of the deformation of the flexible tube
the accuracy of the samples is then reduced in the
report of the sections of the syringe S and of the micro-jack S
sv
A variation in the internal volume of the Dv tube gives a
identical variation of the volume measured in the case of a
taken directly from the end of this tube.
of a syringe micro-cylinder the variation of the volume
manipulated D is
m
S 2
Dm = Dvx S = (syringe diameter) XO Dv
v S (cylinder diameter) 2
v In general, Sv is much greater than s
s
In all cases, the usual devices of hydraulic and pneumatic techniques can be used for controlling the various movements.

Dans une réalisation particulière, une microvanne de commande peut être intégrée dans la pipette et située sous l'index de l'utilisateur. In a particular embodiment, a control microvalve can be integrated in the pipette and located under the user's index finger.

Dans une autre réalisation particulière, le gaz moteur proviendra dtune réserve constituée ou remplie par une cartouche du type utilisé pour les siphons d'veau gazeuse. In another particular embodiment, the engine gas will come from a reserve constituted or filled by a cartridge of the type used for siphons of carbonated calf.

On pourra ainsi disposer de recharges facilement stockables et transportables. On pourra aussi disposer grâce à ce dispositif d'un système anti-déflagrant mû et commandé sans organe électrique.This will provide easily refillable and transportable refills. Thanks to this device, it will also be possible to have an explosion-proof system that is driven and controlled without an electrical member.

Le dessin'annexe est une vue en coupe du dispositif. The annex drawing is a sectional view of the device.

Les sources de fluide, air ou huile ne sont pas représentées.Sources of fluid, air or oil are not shown.

Le piston 2 de la seringue de prélèvement I est solidaire du piston 3 d'un micro-vérin 4 de commande fixé à l'intérieur du corps de la pipette 5. Dans une réalisation particulière, cette fixation sera étanche grace à deux joints toriques 8.The piston 2 of the sampling syringe I is integral with the piston 3 of a micro-actuating cylinder 4 fixed inside the body of the pipette 5. In a particular embodiment, this fixing will be tight thanks to two O-rings 8 .

Le fluide moteur peut pénétrer dans chacune des chambres du vérin par les orifices 6 et 7, le corps de la seringue pouvant dans une réalisation particulière servir de conduit vers l'une des chambres. Dans le dispositif représenté, I'une des butées franches est constituée par l'embout de la seringue 7, Autre, butée 10, est réglable par l'intermédiaire d'un tambour yradué 12 solidaire. Cette butée est filetée et se déplace donc dans un écrou fixé Il sur le corps de la pipette. The driving fluid can penetrate into each of the chambers of the jack through the orifices 6 and 7, the body of the syringe being able in a particular embodiment to serve as a conduit towards one of the chambers. In the device shown, one of the free stops is constituted by the tip of the syringe 7, Other, stop 10, is adjustable by means of an integral yradued drum 12. This stop is threaded and therefore moves in a nut fixed Il on the body of the pipette.

Lorsque le fluide de manoeuvre pénètre dans la chambre 14 du vérin, Autre étant ouverte la seringue tend à se vider. Inversement, si le fluide pénètre dans la chambre 15, la seringue aspire le liquide dans lequel plonge son extrêmité, jusqutà ce que le piston traversant du vérin vienne en contact avec la butée 10. On prélève et distribue ainsi des volumes pré-déterminés de liquides ou même de gaz. When the operating fluid enters the chamber 14 of the cylinder, Other being open, the syringe tends to empty. Conversely, if the fluid enters the chamber 15, the syringe draws in the liquid in which its end plunges, until the piston passing through the jack comes into contact with the stopper 10. One thus takes and distributes predetermined volumes of liquids or even gas.

Claims

allows holding like a pen.

syringe plunger is secured by a cylinder, ---- the size of this assembly

liquids characterized by the fact that the movement of the

l) Syringe sampling and dispensing device

2) Device according to claim 1 characterized in that

that the actuating cylinder is pneumatic and works

between two free stops, one of which is adjustable, so

to control the volumes withdrawn or rejected.

3) Device according to claim 2 characterized in that

that the actuator control valves are located under

the user's index. In this arrangement, the whole

is explosion-proof.

4) Device according to claim 1 characterized in that

that the cylinder is hydraulic with single or double effect.

5) Device according to claim 4 characterized in that

that the pressurization of the operating cylinder 4 is a

other cylinder whose chambers are connected two by two to

those of the actuator 4, airtight and purged of air and

whose piston is driven by an indexed movement, for example

by a screw-nut system and a stepper motor. Thereby,

the actuating cylinder is itself indexed, as well as the

displacement of the syringe plunger.

6) Device according to claim 2 characterized in that

the pipette body, as a result of a tight fitting

can distribute the air in one of the

cylinder chambers 4.

7) Device according to claim 2 'characterized by the fact

that in a particular embodiment, the gas reserve

tablet is made up or filled with a cartridge of the type

of those used in carbonated siphons,

so-called "disposable" cartridges.