EP1087334A1 - Scellé multi-usage électronique à transpondeur passif - Google Patents

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EP1087334A1
EP1087334A1 EP99402256A EP99402256A EP1087334A1 EP 1087334 A1 EP1087334 A1 EP 1087334A1 EP 99402256 A EP99402256 A EP 99402256A EP 99402256 A EP99402256 A EP 99402256A EP 1087334 A1 EP1087334 A1 EP 1087334A1
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EP
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electronic
capsules
seal
sealed
capsule
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Graziano Azzalin
Pierre Guilmain
Francis Van Paemel
Joan Vilaseca
Javier Alvares Morte
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EUROPEAN COMMUNITY
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European Economic Community
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Definitions

  • the invention relates to a sealed system, or to be used as a sealed, in order to mark objects intended to be identified in time.
  • Seals of this type are used for example to control the routing and / or storage of products or materials.
  • a application relates in particular to nuclear materials, which require security monitoring and / or important controls.
  • type E seal There is a model of seal, called “type E seal”, or type “Copper-Brass”, which is used in large numbers (around 20,000 pieces per year) by the XVII General Directorate of Energy (Euratom Safeguards) from Luxembourg and also by the influence Internationale de Atomic Energy of Vienna (IAEA).
  • This commercial seal is simple and inexpensive. It is composed of two capsules, one in copper and the other in brass.
  • Figures 1A and 1B represent the copper part 2 in external (FIG. 1A) and internal view (FIG. 1B).
  • Figures 2A and 2B show the brass part 4 in external view ( Figure 2A) and internal ( Figure 2B).
  • the identity of this seal is obtained at using a drop of tin 6 placed inside the capsules, then scratched randomly to get a unique 8 design.
  • One of the capsules, which is snapped onto the other, in order to close the seal when it is use contains 2 holes 10, 12 allowing to pass the 2 ends of a metallic or non-metallic wire, multi-stranded or not, which will link together the elements that must be sealed. For example, in in the case of a door or cabinet being locked, this thread runs through handles. The two ends of the wire are then knotted together, inside the brass capsule 4, and the seal is closed.
  • the seal is used, and its identity is checked, in the manner next.
  • the identity of the two capsules is photographed then stored digitally in a database. It is an archiving step. An identification number, engraved on the capsule containing the identity, is also archived as number of sealed, correlated with the two identities.
  • the identification number is correlated with data such as: installation date, place ...
  • a inspector cuts wire 14 and reports the seal to a place of analysis (neighborhood general) where it will be opened by cutting. His two identities are photographed and correlated, by optical overlay, with identities that are archived.
  • Such a seal is of low cost, and its implementation is simple. However, its control presents a certain difficulty, as well as a cost Student.
  • the cost of such a seal is around 140 Euros.
  • the identification technique is not very easy either. including photographing identities and correlating them to the external number of the seal. All these long operations require handling which can be sources of errors.
  • the invention seeks to solve these problems by proposing a sealed, to connect together elements to be sealed, comprising a first and second capsules to be sealed, as well as means electronic, to be placed in at least one of the capsules, capable of contain an identification of the seal and searchable remotely.
  • Closing means make it possible to close the two capsules together.
  • means make it possible to check whether the seal has been opened or not, after closing.
  • closing means irreversible, or single use; their opening is impossible without them destroy or damage or mark them, at least partially.
  • the seal cannot be opened without destruction or without damage or without marking, at least partially, of the means of closing.
  • the capsules are provided with mechanical indicators rupture or deformation.
  • the tin identities which are found in the capsules, are replaced by electronic identities, or "Codes", also placed inside the capsules.
  • the identity of the seal can be read by active reading means.
  • Electronic means are preferably passive, do not thus requiring no power supply or battery, which reduces the size in the capsule where they are installed.
  • the electronic means can be of the transponder type passive electronics, containing a digital code.
  • plastic capsules improves efficiency and reading distance.
  • a material having plastic deformation characteristics Preferably, a material having plastic deformation characteristics. Indeed an attempt opening a seal made of such a material most often results by the deformation of part or another of the seal, and in particular of its means of closure. Such a deformation is easily visible on a plastic deformation material, leaving at least one mark.
  • a particularly well suited material is based on ABS, at least minus 25%.
  • the information data can then be stored and / or transferred to a computer for storage and / or analysis.
  • Figures 4A-4C and 5A-5D show various views of two capsules 20, 30 of a seal according to the invention.
  • the two capsules 20, 30 are approximately shaped cylindrical and include means for closing the seal during its use. They are for example provided to fit one with the other or to snap one onto the other, and are therefore fitted with a system, or means, of snap-fitting or interlocking, or of means for clipping them together (closing by clipping).
  • the assembly In the closed position, the assembly is also sealed, and cannot be open without destruction or deformation or marking, at less partial, sealed.
  • Each capsule may have a location 24, 34 for there introduce an electronic identification device 23, 33.
  • a seal according to the invention can also work with a single electronic device identification, in which case only one location is provided for mounting such a device, in only one of the two capsules.
  • the closing means or latching essentially comprise one, or, tenon (s) 25-1, 25-2, 25-3, 25-4 located at the periphery of one of the capsules (FIG. 4A), and one or more corresponding mortise (s) 35-1, 35-2, 35-3, 35-4 located at the periphery of the other capsule (FIG. 5A).
  • each tenon 25 - i male part of the click system
  • a mortise 35 - i corresponding female part
  • One of the two capsules 20 comprises for example a base 21 of approximately cylindrical in shape, at one end of which the pins 25-1, 25-2, 25-3, 25-4 can be arranged.
  • the same capsule may also include a ring 22 also of substantially cylindrical shape, with an outside diameter less than outer diameter of the base 21.
  • a rib 26 of approximately trapezoidal section.
  • the other capsule 30 has a wall 31 also of approximately cylindrical shape. On the outskirts inside of this wall is formed a groove 36 of section approximately trapezoidal, which corresponds to the rib 26 of the first capsule 20.
  • the rib 26 may have another shape. It can be by example of approximately triangular section. Throat 36 then a corresponding, triangular shape in the example just given.
  • a substantially cylindrical crown 38 can also be formed inside this capsule 30. As illustrated in FIG. 5B, this crown extends in a direction parallel to the axis of symmetry cylindrical of the capsule, at least up to the height of the groove 36.
  • the tenons are inserted into the mortises, and the ring 22 is introduced between the two cylindrical walls 31 and 38.
  • the posts are completely inserted into the mortises, and the rib 26 is introduced into the groove 36.
  • the tenons can only be extracted from the mortise by forcing the click system. The same goes for rib 26 which cannot be extracted from the throat 36 only by forcing.
  • the latching means of the device according to the invention and in particular the combination of tenons and mortises, on the one hand, and the rib 26 and throat 36, on the other hand, constitute evidence of rupture or deformation in the event of an attempt to open the seal.
  • a such an attempt indeed results in marks, and / or scratches and / or a break in the latching means, and therefore, in the mode of proposed realization, tenons, and / or mortises and / or rib and / or throat.
  • each tenon has the shape of a triangular point or arrow, with narrowed base 27.
  • the corresponding female part, or mortise, (figure 5D) has a triangular arrow or point shape corresponding, with projecting lips 37 - 1 and 37 - 2, located at the based. These lips cooperate with the narrowed base 27 of the post so that the male part (tenon) is introduced into the female part (mortise), without possibility of being extracted from it, if not by force.
  • FIG. 6 An electronic device that can be used in the seal according to the invention is shown in Figure 6. It is a transponder passive electronics, containing a digital code.
  • a transponder is a device that transmits the information it has in memory when activated by a transceiver. Optionally, it can store new information.
  • a transponder can be of the HDX type (half-duplex: the information is transmitted after the transceiver has stopped to transmit the activation field) or FDX (duplex: the information are transmitted during the activation period by the transmitter - receiver).
  • Transponders that can be used, and their method of interrogation, are described in the document International Standard ISO 11785: 1996 (F) and in its Annexes.
  • such a device comprises means forming antenna, comprising for example a part 48 consisting of a core of ferrite and a coil wound around this core, and part 49 electronic, incorporating storage means 50 and a capacity 51.
  • Connecting wires 52 connect the two parts 48, 49. An attempt opening the seal causes these wires or the ferrite to break, or of the antenna coil, which is a means of monitoring additional seal. During a subsequent interrogation of the transponder, the device malfunction will be immediately found.
  • Such a transponder is for example described in the document EP480530.
  • An example of a passive transponder that can be used is a model from the company Texas Instruments (Tiris), injectable, 23 mm length and diameter 3.8 mm. It is coated, without its glass tube, in one or each of the capsules 20, 30, which makes it possible to obtain a some mechanical integrity of the identifier.
  • This transponder, "Half Duplex "(HDX)) contains a unique, factory programmed, 64 bit code. Due to the structure of the code used, 274 877 906 944 combinations numeric codes are possible.
  • FDX Full Duplex
  • the seal according to the invention can be installed in the same way that the seal of the prior art described above in conjunction with the figures 3A and 3B.
  • Means are provided in particular for attaching the seal to a external device, from the inside of the seal, or to connect them items to be sealed.
  • Two orifices 32 can be provided for this purpose in one or the other of the two capsules 20, 30.
  • a metal wire 40 can be tied inside the capsules, in passing through the two orifices (Figure 5A, 7A).
  • the seal can then be closed manually, by simple pressure (figure 7B), the knot of the wire being contained and enclosed in the seal.
  • the means making it possible to fix the seal to a external device are such that one cannot detach the seal without opening it, or without destroying, at least in part, these fixing means or their integrity (here: without cutting the wire).
  • Reading the identity of the seal can for example be performed using a reader portable 42 (figure 8).
  • a reader can also include, for example, a display screen 44, and / or means for memorizing the data queried.
  • the reader activates the radio frequency (RF) transponder, by example at a frequency of 134.2 kHz.
  • RF radio frequency
  • each transponder interrogated is thus returned to the reader 42, and displayed on its liquid crystal screen 44, and / or stored in its memory, or transferred in real time, by serial interface, to a laptop.
  • Software can help correlate the identification number of the seal (the transponder code) and various data such as for example the place, and / or the name of the inspector who installed the seal, and / or the date.
  • two portable readers are used.
  • the first is a Diehl DHP 102 reader (electric field 104 dB p V / M at 3 meters), connected to a small Psion Palmtop computer Workabout.
  • the second is a Gesimpex Gesreader IIS reader containing memory and software, and provided with a keyboard for manual entry of data, with the same frequency and the same electric field as the Diehl.
  • This latter reader is also equipped with an internal antenna and can receive an external stick antenna for specific uses.
  • the transponders are activated (at a frequency of 134.2 kHz) at using the radio frequency module which can be connected to the end of the "Palmtop".
  • the system thus developed allows the identity of the seal to be read. at a distance varying from contact up to 30 cm (depending on the reader used), which is sufficient for most uses.
  • Each transponder has its own code, the two codes (C 1 , C 2 ) corresponding and corresponding to a unique seal, identified for example by a number.
  • a database gathers the information relating to the numbers of the seals, as well as on the pairs of codes (C 1 , C 2 ) corresponding. If a person opens the seal and replaces one of the transponders (for example that of code C 1 ), by another transponder of code C ' 1 , the new state (C' 1 , C 2 ) of the pair of codes does not will not correspond to a pair of codes listed in the database. This results in closer monitoring of the seal.
  • a seal with two transponders works so optimal when the two transponders, or their axes of sensitivity maximum, are arranged perpendicular to each other.
  • seals whose means of closure are placed asymmetrically on the capsules, or alternatively other words, which define a unique closed position of two capsules.
  • FIG. 4C represents an embodiment in which one of the studs 25 - 1 (shown in broken lines) is of size superior to others.
  • the corresponding female part, in the capsule 30, also has a larger size than that of the other parts females. Thus a single closed position is defined.
  • FIG. 9 Another embodiment of a capsule 120 is shown in Figure 9.
  • Three studs, 125-1, 125-2, 125-3, are arranged at uneven distance from each other (angles A and B are respectively 125 ° and 110 °), the three corresponding mortises being placed on the same way on the other capsule. So, again, a unique position closure is defined.
  • four studs are arranged with different angles between them.
  • the first and the second tenon are separated by an angle A ', as is the second tenon and the third tenon, while the third and the fourth tenon are separated by an angle B '( ⁇ A') and that the fourth and the first tenon are separated by an angle C '(C' ⁇ B 'and C' ⁇ A ').
  • a ' 90 °
  • B' 85 °
  • C ' 95 °.
  • the angles are chosen so that at minus two or three of the four angles are different from each other.
  • the seal according to the invention can be made of brass or copper, but it is preferably made of a plastic material, so that any attempting to open the seal results in marks on the material.
  • a particularly suitable material is ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene).
  • ABS material also gives the seal according to the invention a excellent reading efficiency, close to 100%, and greater than the efficiency obtained with brass, copper or aluminum seals.
  • ABS has deformation characteristics plastic. If it is distorted (which is the case when someone tries to violate a seal according to the invention) traces of deformation remain. A seal made of such a material therefore has a high degree of security.
  • thermoplastic material obtained by mixture of polycarbonate (PC, Makrolon) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS, Novodur), like the Bayblend ref. T85MN from BAYER.
  • the Bayblend ref. T85MN has a point value of softening of 8 (around 130 VST / B ° C) according to the Vicat B index.
  • the index 5 means that there is no modification of the product.
  • PC - ABS mixture with at least 25% ABS; for example: 30% ABS and 70% CP
  • PC rigidity and hardness
  • Bayblend is distinguished, essentially, by a high resistance impact, and elongation properties without fracture.
  • the PC - ABS mixture and in particular Bayblend also has excellent electrical insulation properties.
  • the volume resistivity is 10 12 ⁇ cm, the surface resistivity is 10 14 ⁇ cm and the disruptive resistance of 24kV / mm; they are very little influenced by variations in temperature or by humidity.
  • the most important characteristics of this mixture are stability to heat deformation, toughness and rigidity.
  • a seal in thermoplastic material can be made by molding. The process involves injecting a melt of materials in a closed mold, which is then cooled. The plastic solidifies and can be extracted from the mold.
  • FIGS. 10A to 10B schematically represent steps of such a process.
  • a mold 60 is closed.
  • a material plastic is introduced into an injection cylinder 62, in the molten state. It is injected into the mold 60 using a screw 64.
  • Figure 11 schematically shows a device for setting implementing this process.
  • the mold 60 and the injection device 62, 64 are mounted on a table 66.
  • the assembly is controlled by a unit of control 68.
  • a semi-rigid resin without solvent.
  • a resin based on polyacool, beaver oil and calcium carbonate catalyst: diphenylmethane diisocyanate.
  • Such a resin is known as "Diapol 508". It is 100% polymerized, and has low water absorption. It hardens at temperature ambient and has no chemical aggressiveness. Its dimensional stability is good and offers great adhesion to metals and plastics.
  • the device according to the invention which comprises means electronic devices that can be read or interrogated from outside the sealed has the following advantages.
  • the seal can be identified when it is submerged.
  • the system thus produced has a fairly low cost, since it can be produced at a price of around 14 to 20 Euros depending on the quantities produced.
  • FIG. 12 An example of application of the invention is illustrated in FIG. 12.
  • a chest 72 contains materials sealed, for example nuclear materials (Plutonium, Uranium ... etc.). Gate 74 and the fixed part of the boot are both pierced with a hole 76, 80.
  • a device according to the invention seals the trunk, using a wire 40 which passes through the holes 76, 80.
  • This device according to the invention contains, in at least one of the capsules, electronic identification means, remotely searchable.
  • a reader 42 is approached, which interrogates the electronic means of identification in the manner already described above.
  • the coding information returned to reader 42 by the seal can then be transmitted to a laptop 70, where the data are stored, and with the help of which they can then be analyzed.
  • the data can also be stored and processed in the reader 42 itself, without the latter being connected to a laptop. Succession data is therefore simple and very fast.

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Abstract

L'invention concerne un système destiné à être scellé, comportant: une première capsule (20), une deuxième capsule (30), des moyens électroniques (23, 33), destinés à être disposés dans au moins l'une des capsules, pouvant contenir une identification électronique et interrogeables à distance. des moyens de fermeture (25-1, 25-2, 25-3, 25-4; 35-1, 35-2, 35-3, 35-4), pour sceller les deux capsules ensemble. <IMAGE> <IMAGE> <IMAGE> <IMAGE>

Description

Domaine technique et art antérieur
L'invention concerne un système scellé, ou à utiliser en tant que scellé, afin de permettre de marquer des objets destinés à être identifiés dans le temps.
Des scellés de ce type sont utilisés par exemple pour contrôler le cheminement et/ou le stockage de produits ou de matériels. Une application concerne notamment les matières nucléaires, qui nécessitent un suivi en sécurité et/ou des contrôles importants.
Il existe un modèle de scellé, dénommé "scellé type E", ou type "Copper-Brass", qui est utilisé en grand nombre (de l'ordre de 20 000 pièces par an) par le Directorat Général XVII de l'Energie (Euratom Safeguards) de Luxembourg et également par l'Agence Internationale de l'Energie Atomique de Vienne (AIEA).
Ce scellé commercial est simple et peu onéreux. Il est composé de deux capsules, l'une en cuivre et l'autre en laiton. Les figures 1A et 1B représentent la partie cuivre 2 en vue externe (figure 1A) et interne (figure 1B). Les figures 2A et 2B représentent la partie laiton 4 en vue externe (figure 2A) et interne (figure 2B). L'identité de ce scellé est obtenue à l'aide d'une goutte d'étain 6 placée à l'intérieur des capsules, puis rayée de façon aléatoire afin d'obtenir un dessin 8 unique. L'une des capsules, qui est encliquetée sur l'autre, afin de fermer le scellé lors de son utilisation, contient 2 orifices 10, 12 permettant de faire passer les 2 extrémités d'un fil métallique, ou non métallique, multibrins ou non, qui reliera entre eux les éléments qui devront être scellés. Par exemple, dans le cas de la condamnation d'une porte ou d'une armoire, ce fil passe dans les poignées. Les deux extrémités du fil sont ensuite nouées ensemble, à l'intérieur de la capsule 4 en laiton, et le scellé est clos.
Le scellé fermé, avec son fil 14, est représenté sur les figures 3A (vue côté cuivre) et 3B (vue côté laiton).
Le scellé est utilisé, et son identité est contrôlée, de la manière suivante.
Avant d'installer le scellé, l'identité des deux capsules est photographiée puis stockée numériquement dans une base de données. C'est une étape d'archivage. Un numéro d'identification, gravé sur la capsule contenant l'identité, est lui aussi archivé comme numéro du scellé, corrélé avec les deux identités.
Lors de l'installation de ce scellé le numéro de l'identification est corrélé avec des données telles que : date d'installation, lieu ...
Afin de contrôler le scellé, une visite ultérieure a lieu. Un inspecteur coupe le fil 14 et rapporte le scellé à un lieu d'analyse (quartier général) où celui-ci sera ouvert par découpe. Ses deux identités sont photographiées et corrélées, par superposition optique, avec les identités de référence qui sont archivées.
Un tel scellé est d'un coût faible, et sa mise en oeuvre est simple. Cependant, son contrôle présente une difficulté certaine, ainsi qu'un coût élevé. Le coût d'un tel scellé, y compris le contrôle de son identité, est de l'ordre de 140 Euros. De plus, il est impossible de contrôler son identité sur place, et en temps réel, ce qui nécessite régulièrement le remplacement du scellé déjà installé afin de le contrôler dans les locaux d'analyse. Au moment du contrôle, il y a donc un scellé en cours d'analyse et un scellé qui a dû être installé à la place du scellé contrôlé.
Selon un autre aspect, il est impossible de lire un tel scellé sans le démonter ou l'altérer.
Dans certaines circonstances le contrôle, expliqué ci-dessus, bien que d'apparence simple, est assez délicat. C'est notamment le cas si le scellé est immergé.
La technique d'identification n'est pas non plus très aisée : il faut notamment photographier les identités et les corréler au numéro externe du scellé. Toutes ces longues opérations exigent des manipulations qui peuvent être sources d'erreurs.
Exposé de l'invention
L'invention cherche à résoudre ces problèmes en proposant un scellé, pour relier entre eux des éléments à sceller, comportant une première et une deuxième capsules à sceller, ainsi que des moyens électroniques, à disposer dans au moins l'une des capsules, pouvant contenir une identification du scellé et interrogeables à distance.
Des moyens de fermeture permettent de fermer les deux capsules ensemble.
De préférence, des moyens permettent de contrôler si le scellé a été ouvert, ou pas, après fermeture.
Ces moyens sont de préférence des moyens de fermeture irréversible, ou à usage unique ; leur ouverture est impossible sans les détruire ou les endommager ou les marquer, au moins partiellement. Autrement dit, le scellé ne peut être ouvert sans destuction ou sans endommagement ou sans marquage, au moins partiel, des moyens de fermeture.
De préférence, les capsules sont munies de témoins mécaniques de rupture ou de déformation.
Ainsi, il est aisé de vérifier si les capsules ont déjà été ouvertes, ou pas.
Selon l'invention, les identités en étain, qui se trouvent dans les capsules, sont remplacées par des identités électroniques, ou "Codes", également placés à l'intérieur des capsules. L'identité du scellé peut être lue par des moyens de lecture active.
Les moyens électroniques sont de préférence passifs, ne nécessitant ainsi aucun dispositif d'alimentation ni de batterie, ce qui réduit l'encombrement dans la capsule où il sont installés.
Les moyens électroniques peuvent être du type transpondeur électronique passif, contenant un code numérique.
L'efficacité ou la sécurité du dispositif est améliorée lorsque l'on utilise des moyens électroniques dans chacune des capsules. Dans le cas de deux transpondeurs, leurs axes seront de préférence disposés à 90° l'un de l'autre.
L'utilisation de capsules en matière plastique permet d'améliorer l'efficacité et la distance de lecture.
De préférence, on utilise un matériau présentant des caractéristiques de déformation plastique. En effet une tentative d'ouverture d'un scellé réalisé en un tel matériau se traduit le plus souvent par la déformation d'une partie ou d'une autre du scellé, et notamment de ses moyens de fermeture. Une telle déformation est aisément visible sur un matériau à déformation plastique, en y laissant au moins une marque.
Un matériau particulièrement bien adapté est à base d'ABS, à au moins 25%.
D'une manière générale, on contrôle le dispositif selon l'invention de la manière suivante:
  • on approche du scellé, contenant un identificateur électronique, un dispositif de lecture,
  • une onde électromagnétique est envoyée vers le scellé,
  • l'identificateur électronique réémet, en réponse, une onde contenant l'information sur son identité électronique.
Les données d'information peuvent alors être stockées et/ou transférées à un ordinateur pour mémorisation et/ou analyse.
Brève description des figures
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront mieux à la lumière de la description qui va suivre. Cette description porte sur les exemples de réalisation, donnés à titre explicatif et non limitatif, en se référant à des dessins annexés sur lesquels :
  • les figures 1A à 2B représentent diverses parties d'un scellé connu de l'art antérieur,
  • les figures 3A et 3B représentent un scellé connu, en position fermée, avec son fil,
  • les figures 4A à 5D représentent diverses parties d'un scellé selon l'invention,
  • la figure 6 représente un dispositif électronique (transpondeur) pouvant être utilisé avec un scellé selon l'invention,
  • les figures 7A et 7B représentent un scellé selon l'invention, monté avec un fil, prêt à être fermé, puis fermé,
  • la figure 8 représente un dispositif de lecture de l'identité d'un scellé selon l'invention,
  • la figure 9 représente une variante d'un scellé selon l'invention,
  • les figures 10A à 10C illustrent des étapes d'un procédé de réalisation d'un scellé selon l'invention,
  • la figure 11 représente schématiquement un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédent,
  • la figure 12 représente un exemple de mise en oeuvre et de lecture du dispositif selon l'invention.
Description détaillée de modes de réalisation
Les figures 4A-4C et 5A-5D représentent diverses vues de deux capsules 20, 30 d'un scellé selon l'invention.
Les deux capsules 20, 30 sont de forme approximativement cylindrique et comportent des moyens pour fermer le scellé lors de son utilisation. Elles sont par exemple prévues pour s'emboiter l'une avec l'autre ou pour s'encliqueter l'une sur l'autre, et sont donc alors munies d' un système, ou de moyens, d'encliquetage ou d'emboitement, ou de moyens pour les clipser ensemble (fermeture par clipsage).
En position fermée, l'ensemble est également scellé, et ne peut être ouvert sans qu'il y ait destruction ou déformation ou marquage, au moins partiel, du scellé.
Chaque capsule peut comporter un emplacement 24, 34 pour y introduire un dispositif électronique d'identification 23, 33. Un scellé selon l'invention peut aussi fonctionner avec un seul dispositif électronique d'identification, auquel cas un seul emplacement est prévu pour monter un tel dispositif, dans une seule des deux capsules.
Selon un mode de réalisation, les moyens de fermeture ou d'encliquetage comportent essentiellement un, ou des, tenon(s) 25-1, 25-2, 25-3, 25-4 situé(s) à la périphérie de l'une des capsules (figure 4A), et une, ou des, mortaise(s) correspondante(s) 35-1, 35-2, 35-3, 35-4 située(s) à la périphérie de l'autre capsule (figure 5A). Lors de la fermeture du scellé par emboitement ou encliquetage, chaque tenon 25 - i (partie mâle du système d'encliquetage) s'introduit dans une mortaise 35 - i (partie femelle) correspondante.
L'une des deux capsule 20 comporte par exemple une base 21 de forme approximativement cylindrique, à une extrémité de laquelle les tenons 25-1, 25-2, 25-3, 25-4 peuvent être disposés.
Comme illustré de manière plus détaillée sur les figures 4B et 4C, la même capsule peut en outre comporter une bague 22 également de forme sensiblement cylindrique, de diamètre extérieur inférieur au diamètre extérieur de la base 21. Sur le pourtour de cette bague 22, et donc en retrait par rapport à la surface extérieure de la base 21 et par rapport aux tenons 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, est formée une nervure 26 de section approximativement trapézoidale.
Dans ce mode de réalisation, l'autre capsule 30 comporte une paroi 31 de forme également approximativement cylindrique. Sur la périphérie intérieure de cette paroi est formée une gorge 36 de section approximativement trapézoidale, qui correspond à la nervure 26 de la première capsule 20.
La nervure 26 peut avoir une autre forme. Elle peut être par exemple de section approximativement triangulaire. La gorge 36 a alors une forme correspondante, triangulaire dans l'exemple qui vient d'être donné.
Une couronne 38 sensiblement cylindrique peut en outre être formée à l'intérieur de cette capsule 30. Comme illustré sur la figure 5B, cette couronne s'étend, suivant une direction parallèle à l'axe de symétrie cylindrique de la capsule, au moins jusqu'à la hauteur de la gorge 36.
Lorsque les deux capsules sont approchées pour être encliquetées l'une avec l'autre, les tenons sont introduits dans les mortaises, et la bague 22 est introduite entre les deux parois cylindriques 31 et 38. Par pression, les tenons sont complètement introduits dans les mortaises, et la nervure 26 est introduite dans la gorge 36.
Les tenons ne peuvent être extraits de la mortaise qu'en forçant le système d'encliquetage. Il en va de même pour la nervure 26 qui ne peut être extraite de la gorge 36 qu'en forçant.
Les moyens d'encliquetage du dispositif selon l'invention, et en particulier la combinaison des tenons et des mortaises, d'une part, et de la nervure 26 et de la gorge 36, d'autre part, constituent des témoins de rupture ou de déformation en cas de tentative d'ouverture du scellé. Une telle tentative résulte en effet en des marques, et/ou des éraflures et/ou une cassure des moyens d'encliquetage, et donc, dans le mode de réalisation proposé, des tenons, et/ou des mortaises et/ou de la nervure et/ou de la gorge.
Une réalisation particulièrement avantageuse à cet égard est celle dans laquelle chaque tenon a la forme d'une pointe ou flèche triangulaire, à base rétrécie 27. La partie femelle, ou mortaise, correspondante (figure 5D) présente une forme de flèche ou de pointe triangulaire correspondante, avec des lèvres 37 - 1 et 37 - 2 en saillie, situées à la base. Ces lèvres coopèrent avec la base rétrécie 27 du tenon pour que la partie mâle (tenon) soit introduite dans la partie femelle (mortaise), sans possibilité d'en être extraite, sinon à force.
Un dispositif électronique pouvant être utilisé dans le scellé selon l'invention est représenté sur la figure 6. Il s'agit d'un transpondeur électronique passif, contenant un code numérique.
Un transpondeur est un dispositif qui transmet l'information qu'il a en mémoire lorsqu'il est activé par un émetteur-récepteur. Eventuellement, il peut stocker une nouvelle information.
Un transpondeur peut être du type HDX (semi-duplex : les informations sont transmises une fois que l'émetteur - récepteur a cessé de transmettre le champ d'activation) ou FDX (duplex : les informations sont transmises au cours de la période d'activation par l'émetteur - récepteur).
Des transpondeurs pouvant être utilisés, et leur méthode d'interrogation, sont décrits dans le document Norme Internationale ISO 11785 : 1996 (F) et dans ses Annexes.
Plus précisément, un tel dispositif comporte des moyens formant antenne, comportant par exemple une partie 48 constituée d'un noyau de ferrite et d'une bobine enroulée autour de ce noyau, et une partie 49 électronique, incorporant des moyens de mémorisation 50 et une capacité 51. Des fils 52 de liaison relient les deux parties 48, 49. Une tentative d'ouverture du scellé entraíne une rupture de ces fils ou de la ferrite, ou de la bobine antenne, ce qui constitue un moyen de surveillance supplémentaire du scellé. Lors d'une interrogation ultérieure du transpondeur, le dysfonctionnement du dispositif sera immédiatement constaté.
Un tel transpondeur est par exemple décrit dans le document EP480530.
Un exemple de transpondeur passif pouvant être utilisé est un modèle de la société Texas Instruments (Tiris), injectable, de 23 mm de longueur et de diamètre 3.8 mm. Il est enrobé, sans son tube de verre, dans une ou chacune des capsules 20, 30, ce qui permet d'obtenir une certaine intégrité mécanique de l'identificateur. Ce transpondeur, "Half Duplex" (HDX), contient un code unique, programmé en usine, de 64 bits. Du fait de la structure du code employé, 274 877 906 944 combinaisons de codes numériques sont possibles.
Il est également possible d'employer d'autres transpondeurs, de types "Full Duplex" (FDX), programmables ou multipages. Pour des raisons de coût, de facilité d'utilisation, de fabrication en grandes quantités ainsi que de distance de lecture, le transpondeur Tiris ci-dessus a été choisi pour les premiers prototypes.
Le scellé selon l'invention peut être installé de la même manière que le scellé de l'art antérieur décrit ci-dessus en liaison avec les figures 3A et 3B.
Des moyens sont notamment prévus pour attacher le scellé à un dispositif extérieur, de l'intérieur du scellé, ou encore pour relier entre eux des éléments devant être scellés.
Deux orifices 32 peuvent être prévus à cet effet dans l'une ou l'autre des deux capsules 20, 30.
Un fil métallique 40 peut être noué à l'intérieur des capsules, en passant par les deux orifices (figure 5A, 7A). Le scellé peut ensuite être fermé manuellement, par simple pression (figure 7B), le noeud du fil étant contenu et enfermé dans le scellé.
Autrement dit, les moyens permettant de fixer le scellé à un dispositif extérieur sont tels qu'on ne peut détacher le scellé sans l'ouvrir, ou sans détruire, au moins en partie, ces moyens de fixation ou leur intégrité (ici : sans couper le fil).
La lecture de l'identité du scellé (numéro de code des transpondeurs) peut être par exemple effectuée à l'aide d'un lecteur portable 42 (figure 8). Un tel lecteur peut également comporter, par exemple, un écran d'affichage 44, et/ou des moyens de mémorisation des données interrogées.
Le lecteur active le transpondeur par radiofréquences (RF), par exemple à une fréquence de 134, 2 kHz. Cette onde RF charge la capacité du transpondeur. Lorsque cette dernière se décharge, elle renvoie au lecteur un code ou une information, inscrite dans la mémoire du transpondeur.
Le code de chaque transpondeur interrogé est ainsi renvoyé vers le lecteur 42, et affiché sur son écran 44 à cristaux liquides, et/ou stocké dans sa mémoire, ou transféré en temps réel, par interface série, vers un ordinateur portable. Un logiciel peut permettre d'établir la corrélation entre le numéro d'identification du scellé (le code du transpondeur) et des données diverses telles que par exemple le lieu, et/ou le nom de l'inspecteur ayant installé le scellé, et/ou la date.
Selon un exemple de réalisation, deux lecteurs portables sont utilisés. Le premier est un lecteur Diehl DHP 102 (de champ électrique 104 dB p V/M à 3 mètres), connecté à un petit ordinateur "Palmtop" Psion Workabout.
Le second est un lecteur Gesimpex Gesreader IIS contenant mémoire et logiciel, et muni d'un clavier pour l'introduction manuelle des données, de même fréquence et de même champ électrique que le Diehl. Ce dernier lecteur est également équipé d'une antenne interne et peut recevoir une antenne stick externe pour des utilisations particulières.
Les transpondeurs sont activés (à une fréquence de 134.2 kHz) à l'aide du module radiofréquence qui peut être connecté à l'extrémité du "Palmtop".
D'autres lecteurs, en conformité avec les normes ISO 11784 et ISO 11785 (déjà citée ci-dessus) peuvent également être utilisés. Ces normes définissent le mode de lecture, la modulation utilisée, les fréquences préconisées, les périodes d'activation et d'une manière générale tous les paramètres de fonctionnement de ces dispositifs.
Le système ainsi développé permet la lecture de l'identité du scellé à une distance variant du contact jusqu'à 30 cm (en fonction du lecteur utilisé), ce qui est suffisant pour la plupart des utilisations.
L'utilisation de deux transpondeurs (un dans chacune des capsules 20, 30) renforce la sécurité de l'ensemble du système. Chaque transpondeur possède son propre code, les deux codes (C1, C2) se correspondant et correspondant à un scellé unique, repéré par exemple par un numéro. Une base de données rassemble les informations portant sur les numéros des scellés, ainsi que sur les couples de codes (C1, C2) correspondant. Si une personne ouvre le scellé et remplace l'un des transpondeurs (par exemple celui de code C1), par un autre transpondeur de code C'1, le nouvel état (C'1, C2) de la paire de codes ne correspondra pas à une paire de codes répertoriée en base de données. Il en résulte une surveillance plus fine du scellé.
Un scellé comportant deux transpondeurs fonctionne de manière optimale lorsque les deux transpondeurs, ou leurs axes de sensibilité maximale, sont disposés perpendiculairement l'un à l'autre.
Afin de disposer les deux tranpondeurs de manière optimale l'un par rapport à l'autre, on peut utiliser des scellés dont les moyens de fermeture sont disposés dissymétriquement sur les capsules, ou bien, en d'autres termes, qui définissent une position de fermeture unique des deux capsules.
Ainsi, la figure 4C représente un mode de réalisation dans lequel un des tenons 25 - 1 (représenté en traits interrompus) est de taille supérieure aux autres. La partie femelle correspondante, dans la capsule 30, a également une taille plus importante que celle des autres parties femelles. Ainsi une position de fermeture unique est définie.
Un autre mode de réalisation d'une capsule 120 est représenté sur la figure 9. Trois tenons, 125-1, 125-2, 125-3, sont disposés à inégale distance les uns des autres (les angles A et B sont respectivement de 125° et 110°), les trois mortaises correspondantes étant disposées de la même manière sur l'autre capsule. Ainsi, là encore, une position unique de fermeture est définie.
Selon encore un autre mode de réalisation, quatre tenons sont disposés avec les angles différent entre eux. Par exemple, le premier et le deuxième tenon sont séparés par un angle A', de même que le deuxième tenon et le troisième tenon, tandis que le troisième et le quatrième tenon sont séparés par un angle B' (≠ A') et que le quatrième et le premier tenon sont séparés d'un angle C' (C'≠ B' et C' ≠ A'). On peut prendre : A' = 90°, B' = 85° et C' = 95°. D'une manière générale, selon ce mode de réalisation, les angles sont choisis de manière à ce que au moins deux ou trois des quatre angles soient différents entre eux.
Le scellé selon l'invention peut être réalisé en laiton ou en cuivre, mais il est de préférence réalisé en une matière plastique, afin que toute tentative d'ouverture du scellé se traduise par des marques sur le matériau. Un matériau particulièrement bien adapté est l'ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène).
Le matériau ABS confère en outre au scellé selon l'invention une excellente efficacité de lecture, proche de 100%, et supérieure à l'efficacité obtenue avec des scellés en laiton, cuivre ou aluminium.
De plus, l'ABS présente des caractéristiques de déformation plastique. S'il est déformé (ce qui est le cas lorsque quelqu'un essaie de violer un scellé selon l'invention) des traces de déformation subsistent. Un scellé réalisé en un tel matériau possède donc un degré élevé de sécurité.
On peut également utiliser un matériau thermoplastique obtenu par mélange de polycarbonate (PC, Makrolon) et d'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS, Novodur), comme le Bayblend réf. T85MN de BAYER.
Le Bayblend réf. T85MN présente une valeur de point de ramollissement de 8 (environ 130 VST/B °C) selon l'indice vicat B. L'indice 5 signifie qu'il n'y a pas de modification du produit.
La stabilité dimensionnelle sous la chaleur, du mélange PC - ABS, varie, suivant la composition exacte, entre 110°C et 134°C. Elle est donc située entre les valeurs correspondantes pour l'ABS et le PC.
La rigidité et la dureté d'un mélange PC - ABS (avec au moins 25% d'ABS; par exemple : 30% d'ABS et 70% de PC) sont conférées par le PC. Le Bayblend se distingue, essentiellement, par une résistance élevée aux impacts, et des propriétés d'élongation sans fracture.
Le mélange PC - ABS et en particulier le Bayblend, a également d'excellentes propriétés d'isolation électrique. La résistivité volumique est de 1012 Ω cm, la résistivité superficielle est de 1014 Ω cm et la résistance disruptive de 24kV/mm ; elles sont très peu influencées par des variations de température ou par l'humidité.
Les caractéristiques les plus importantes de ce mélange sont la stabilité à la thermodéformation, la ténacité et la rigidité.
Un scellé en matériau thermoplastique peut être réalisé par moulage. Le procédé consiste à injecter une masse fondue de matériaux dans un moule fermé, qui est ensuite refroidi. Le plastique se solidifie et peut être extrait du moule.
Les figures 10A à 10B représentent schématiquement des étapes d'un tel procédé.
Tout d'abord (suivant 10A) un moule 60 est fermé. Un matériau plastique est introduit dans un cylindre d'injection 62, à l'état fondu. Il est injecté dans le moule 60 à l'aide d'une vis 64.
Puis (figure 10B) la vis est maintenue en position avancée pendant un certain temps, en maintenant la pression du matériau pendant que celui-ci est solidifié.
Lorsque le matériau est solidifié, dans le moule, ce dernier est ouvert et le matériau moulé est libéré (figure 10C).
La figure 11 représente schématiquement un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le moule 60 et le dispositif d'injection 62, 64 sont montés sur une table 66. L'ensemble est piloté par une unité de contrôle 68.
A l'intérieur du scellé, les moyens électroniques peuvent être fixés à l'aide d'une résine semi-rigide, sans dissolvant. C'est par exemple une résine à base de polyacool, d'huile de castor et de carbonate de calcium (catalyseur : diisocyanate de diphénylméthane). Une telle résine est connue sous le nom de "Diapol 508". Elle est polymérisée à 100%, et présente une faible absorption de l'eau. Elle durcit à température ambiante et n'a aucune agressivité chimique. Sa stabilité dimensionnelle est bonne et elle offre une grande adhérence aux métaux et aux plastiques.
Le dispositif selon l'invention, qui comporte des moyens électroniques pouvant être lus ou interrogés à partir de l'extérieur du scellé présente les avantages suivants.
Tout d'abord, il est possible de lire l'identité des moyens électroniques, donc du scellé, lorsque ce dernier est fermé, sans démontage ni altération de celui-ci. Il est également possible de contrôler cette même identité lorsque le scellé est installé sur un site, là encore sans démontage ou altération de celui-ci. La lecture est donc rapide, et ne nécessite pas une présence importante, en terme de temps, d'un opérateur auprès des dispositifs sur lesquels les scellés sont appliqués. Or, ce temps de présence est particulièrement critique dans le cas de matières dangereuses telles que des matières nucléaires.
Par ailleurs, le scellé peur être identifié lorsqu'il est immergé.
Lorsqu'on utilise des moyens électroniques programmables ou encryptables, et notamment des transpondeurs programmables ou encryptables, il est possible de crypter les identités des scellés, d'où un niveau de sécurité accru.
L'utilisation d'un lecteur pour l'identification de l'identité du scellé facilite le travail de contrôle. Il suffit de transporter le lecteur sur chacun des sites à contrôler : il n'est pas nécessaire d'emmener chacun des scellés vers un laboratoire ou un site d'analyse nécessitant des moyens d'ouverture du scellé et des moyens d'identification photographique.
L'identité relevée lors d'un contrôle peut être facilement stockée, grâce à une simple liaison informatique en série. On peut alors établir des corrélations simples entre les identités et les données d'inspections. Il en résulte un gain de temps important pour la lecture des identités, ainsi qu'un faible coût d'identification
II est également possible d'utiliser des transpondeurs multipages, afin de stocker des informations diverses, ce qui augmente encore les possibilités du scellé.
Enfin, le système ainsi réalisé présente un coût assez faible, puisqu'il peut être produit à un prix de l'ordre 14 à 20 Euros suivant les quantités produites.
Un exemple d'application de l'invention est illustré en figure 12.
Un coffre 72 renferme des matériaux mis sous scellés, par exemple des matériaux nucléaires (Plutonium, Uranium ... etc.). La porte 74 et la partie fixe du coffre sont toutes deux percées d'un trou 76, 80.
Un dispositif selon l'invention scelle le coffre, à l'aide d'un fil 40 qui passe dans les trous 76, 80. Ce dispositif selon l'invention contient, dans au moins l'une des capsules, des moyens électroniques d'identification, interrogeables à distance.
Lors d'un contrôle, un lecteur 42 est approché, qui interroge les moyens électroniques d'identification de la manière déjà décrite ci-dessus.
L'information sur le codage, renvoyée au lecteur 42 par le scellé, peut être ensuite transmise à un ordinateur portable 70, où les données sont stockées, et à l'aide duquel elles peuvent être ensuite analysées. Les données peuvent aussi être stockées et traitées dans le lecteur 42 lui-même, sans que ce dernier soit relié à un ordinateur portable. La relevé des données est donc simple et très rapide.
L'exemple a été donné d'un coffre contenant des matières nucléaires. D'autres applications concernent des coffres contenant du matériel électrique (par exemple: compteur d'électricité) ou des compteurs à gaz, ou des denrées alimentaires dont on veut s'assurer qu'elles ne seront pas frelatées (par exemple de l'huile).

Claims (25)

  1. Système destiné à être scellé, comportant:
    une première capsule (20),
    une deuxième capsule (30),
    des moyens électroniques (23, 33), destinés à être disposés dans au moins l'une des capsules, pouvant contenir une identification électronique et interrogeables à distance,
    des moyens de fermeture (25-1, 25-2, 25-3, 25-4; 35-1, 35-2, 35-3, 35-4), pour sceller les deux capsules ensemble.
  2. Système selon la revendication 1, les capsules étant munies de témoins de rupture ou de déformation.
  3. Système selon la revendication 1 ou 2, les moyens de fermeture comportant au moins une partie mâle (25-1, 25-2, 25-3, 25-4) et une partie femelle (35-1, 35-2, 35-3, 35-4), coopérant de manière à former un assemblage qui ne peut être ouvert qu'à force.
  4. Système selon l'une des revendications 1 à 3 , les moyens de fermeture comportant au moins un ensemble tenon - mortaise.
  5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, les deux capsules étant de forme sensiblement cylindrique, l'une des capsules (20) comportant une nervure (26) qui coopère avec une gorge (36) pratiquée sur une surface intérieure de l'autre capsule (30).
  6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, les moyens de fermeture des deux capsules définissant une position unique de fermeture.
  7. Système selon la revendication 6, les moyens de fermeture étant séparés autour des deux capsules et définissant entre eux des angles, dont au moins deux sont différents.
  8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, les moyens électroniques (23, 33) étant des moyens électroniques passifs.
  9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, les moyens électroniques (23, 33) étant des moyens électroniques programmables.
  10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, les moyens électroniques (23, 33) comportant au moins un transpondeur électronique passif pouvant être numériquement codé.
  11. Système selon la revendication 10, comportant deux transpondeurs électroniques passifs pouvant être numériquement codés.
  12. Système selon l'une des revendications 1 à 11, les moyens électroniques (23, 33) comportant un ou plusieurs fils (52) susceptible(s) d'être cassé(s) lors de l'ouverture du système, après fermeture de celui-ci.
  13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, comportant en outre des moyens (32) permettant de réaliser une fixation du système à un dispositif extérieur.
  14. Système selon la revendication 13, comportant en outre des moyens de fixation (40) à un dispositif extérieur.
  15. Système selon l'une des revendications 1 à 14, les capsules (20, 30) étant en matière plastique.
  16. Système selon l'une des revendications 1 à 15, les capsules (20, 30) étant en un matériau présentant des caractéristiques de déformation plastique.
  17. Système selon la revendication 16, le matériau comportant de l'ABS à au moins 25%.
  18. Système scellé, comportant une première capsule (20) et une deuxième capsule (30), scellées, et des moyens électroniques (23, 33) disposés dans au moins une des capsules, contenant une identification électronique et interrogeables de l'extérieur du système scellé.
  19. Système scellé selon la revendication 18, les moyens électroniques (23, 33) comportant au moins un transpondeur électronique passif.
  20. Système selon la revendication 19, comportant un transpondeur électronique passif dans chacune des capsules.
  21. Système selon la revendication 20, les axes des transpondeurs étant disposés à 90° l'un de l'autre.
  22. Procédé de contrôle d'un système scellé selon l'une des revendications 18 à 21 dans lequel on approche du scellé un dispositif (42) de lecture, on envoie une onde vers le système, et on reçoit une onde émise par le système, contenant l'information sur l'identification électronique.
  23. Procédé selon la revendication 22, le dispositif de lecture comprenant des moyens de mémorisation, et des moyens pour introduire manuellement des données.
  24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, les données sur l'information d'identification électronique étant transférées à un ordinateur (70).
  25. Procédé selon l'une des revendications 22 à 24, le système scellé étant attaché à un conteneur (72) contenant des matières nucléaires, ou du matériel électrique ou des denrées alimentaires.
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