Brevet FR2095296A1 — publié le 19720211

i ... -. . La présente invention concerne un dispositif de scellement qui est à l'épreuve des fraudes et qui se compose d'un sceau avec des marques distribuées au hasard dans une matière de base, et d'un appareil de lecture pour déterminer la forme 5 et/ou l'emplacement des marques. Pour protéger des récipients contre une ouverture indésirée, on utilise des. sceaux sans là"destruction définitive desquels le récipient ne peut pas être ouvert. Un tel sceau a deux fonctions : 10 a) le blocage d'une bande de scellement, d'un noeud de scellement ou d'un autre organe de fermeture; et b) le marquage pour la caractérisation de l'organisme ayant posé les scellés, par exemple d'un bureau de douane. Dans le cadre des efforts pour instaurer un 15 contrôle international des matières fissiles, il est depuis peu devenu nécessaire de sceller des appareils et des éléments de la technique nucléaire de telle manière que, d'une part, le circuit de distribution des matières fissiles puisse être suivi et, d'autre part, le vol de matières radio-actives soit rendu 20 impossible. Des marques de scellement ont déjà été indiquées pour cette application (voir notamment la publication RL-REA-2228 de General Electric). Le sceau décrit dans cette publication se compose d'un corps de résine dans lequel sont incorporés lors 25 de la coulée, non seulement le noeud de la bande de scellement, mais également des particules métalliques qui sont distribuées au hasard. Après la solidification de la résine, la distribution "des particules peut être déterminée par voie optique ou radio-graphique . 30 Bien qu'un sceau avec une caractérisation aléatoire de la matière de base soit beaucoup plus à l'épreuve des fraudes qu'un sceau avec une caractérisation superficielle (constituée par une empreinte par exemple), son application au contrôle pratique de matières fissiles a l'inconvénient que le 35 sceau ne peut être lu qu'à l'aide d'appareils compliqués qui doivent être amenés à l'endroit où se trouve l'objet, aussi bien au moment de la pose des scellés sur celui-ci que lors d'un contrôle ultérieur de l'identité. Cet inconvénient est d'autant plus grave qu'il s'agit le plus souvent d'objets radio-actifs. 71 21854 -2095296 s L'invent ion "atténue cet inconvénient d'une manière décisive et elle permet, en règle générale, d'installer les appareils de lecture des sceaux dans un laboratoire de contrôle central. Ce résultat est obtenu grâce à un sceau dont l'identité n'est pas 5 modifiée au moment où il est posé sur l'objet devant être caractérisé. Le dispositlfcfe scellement suivant l'invention est caractérisé en ce que l'appareil de lecture travaille par réflexion d'ultrasons, en ce que le sceau comprend Un composant en forme 10 de boîtier avec des marques distribuées au hasard dans la matière de base, et un autre composant qui pénètre par sa tête dans le côté ouvert du premier composant et qui recouvre celui-ci complètement au moment de la pose du sceau, et en ce que des moyens sont prévus pour l'accrochage indétachable entre la'tête" du 3econd 15 composant et la surface intérieure du premier composant. La tête du second composant contient avantageusement aussi des marques distribuées de façon aléatoire dans la matière de base, mais cela n'est pas absolument indispensable pour que le sceau soit à l'épreuve des fraudes sous certaines condi-20 tions. Selon un mode de réalisation de l'ob.jet de l'invention, les deux composants marqués constituent à l'état accroché une enveloppe qui entoure l'objet devant être scellé, par exemple le, noeud d'une bande de scellement. Selon un autre mode de réalisa-25 tion de l'objet de l'invention, le second composant est intégré avec l'objet devant être scellé. Dans ce cas, il s'agit, par exemple, de la tête d'une vis faisant saillie d'une liaison avec un écrou et constituant l'élément de fermeture d'une installation devant être scellée^-Un tel mode de réalisation a été appliqué 30 effectivement au scellement des têtes de barres combustibles dans la grille de retenue d'un élément combustible nucléaire. Dans ce cas-, seul le premier composant est marqué, tandis que la tête de la vis, faisant partie de la barre combustible, n'est pas marquée. 35 Dans un tel mode de réalisation, il est parti culièrement avantageux de munir la vis' d'un téton d'extrémité qui traverse complètement un trou "axial pratiqué dans le premier composant-et dont le diamètre est adapté à celui du téton parce Copy Bad original 71 21854 3 2095296 que la seule exploration par ultrasons du côté frontal du premier composant permet alors de contrôler également si le second composant est encore intact. En effet, si la vis marquée a été sectionnée en dehors de la zone du sceau puis ressoudée, 5 on obtient un signal de réflexion au moment où le téton d'extrémité est soumis par son côté frontal à un contrôle par ultrasons. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que 10 du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe d'un premier exemple de réalisation d'un sceau suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un second exemple de réalisation; 15 - la figure 3 est une vue en coupe d'un troisième exemple de réalisation. Le sceau représenté en coupe sur la figure 1 se compose de deux parties 1 et 2 qui renferment une cavité et qui sont- retenues ensemble par des crochets élastiques 3 20 à l'état fermé. Dans l'exemple de la figure 1, ces crochets font corps avec la partie 1; leur élasticité provient de l'élasticité propre de la matière de base et de la présence de fentes 4 pratiquées à intervalles réguliers. Au moment de l'introduction de la partie 1 dans l'ouverture circulaire de la partie 2, les 25 crochets élastiques 3 fléchissent tout d'abord radialement vers l'intérieur puis, au moment où les deux parties sont suffisamment rapprochées l'une de l'autre, i]s reprennent leur position initiale et asaJrtnt de ce fait la liaison des deux parties. La zone centrale de la partie 1 présente deux 30 trous 5 qui mènent à la cavité et dans lesquels doivent être enfilées les extrémités des bandes de scellement. La caractérisation du sceau est obtenue par des défauts d'homogénéité , par exemple par des inclusions de gaz ou de particules métalliques qui sont mélangés avec la masse de la 35 matière de base utilisée lors de la réalisation du sceau. Bien que le nombre de particules par sceau ne soit pas déterminé avec précision, il est cependant recommandé de prévoir un nombre approximatif optimal en tenant compte du nombre des sceaux qui COPY ! 71 21854 4 2095296 doivent pouvoir être distingués avec certitude les uns des autres. Cette particularité dépend également de la précision de mesure reproductible de l'appareil de lecture à ultrasons -non représenté, qui influe donc également sur le nombre de particules par sceau. Lorsqu'on tente d'ouvrir le sceau avec force, 5 les crochets assurant la liaison se cassent. Il est avantageux de prévoir un point de rupture au pied du crochet, , par exemple par la diminution de la section à cet endroit ou au moyen d'une fente 9, de manière que la rupture ne puisse pas être parallèle au sens d'exploration des appareils de lecture. Il suffit que 10 cette ligne de rupture fasse un angle de 45° avec le sens d'exploration, considéré comme étant vertical sur le dessin. Le sceau est de préférence réalisé suivant la technique de la métallurgie des poudres puisqu'elle permet, d'une façon particulièrement simple, d'incorporer des défauts d'homogénéité 15 dans la matière de base par un mélange et parce que les pièces- 1 ainsi réalisées sont très difficiles à souder. De tels sceaux sont donc très difficiles à truquer. Comme poudre métallique on peut notamment utiliser la poudre d'aluminium frîfcée. Les défauts -d'homogénéité peuvent être constitués par des particules de 20 tungstène, fer, cuivre, ou par des soufflures. Il est cependant également possible d'utiliser une résine ou des matières plastiques cofame celles décrites dans la publication citée comme matière de base. La figure 2 montre en coupe transversale un détail 25 du mécanisme de retenue d'un sceau dont les deux parties 1 et 2 * sont accrochées l'une à l'autre, non pas de façon directe, mais par l'intermédiaire d'un anneau élastique 7 qui est disposé dans une rainure de la partie 2. Cet anneau possède, à la façon d'un anneau de retenue, une élasticité préférentielle dans le sens radial, 30 tandis que les parties 1 et 2 sont essentiellement non élastiques. Lorsque les deux parties sont emboîtées l'une dans l'autre, l'anneau 7 s'élargit sous l'effet de la pression exercée par un flanc conique. 8 de la partie 1, et il reprend seulement sa forme initiale lorsqu'il peut s'engager dans une rainure péri-35 phérique ménagée derrière le f]anc 8. Ce mode de réalisation -dans lequel les éléments élastiques sont distincts des parties 1 et 2 caractérisées par dès défauts d'homogénéité- a la propriété Copy , 71 21854 5 ■2095296 que la caractérisation ne-peut en aucun cas être modifiée par une déformation élastique des parties caractérisées. Si ce risque existe dans les modes de réalisation comprenant des crochets , on pourrait également renoncer à l'exploitation des •5 défauts d'homogénéité dans la zone des crochets. Les sceaux décrits jusqu'ici conviennent particulièrement à la protection du noeud d'une, bande de scellement. En de.nombreux cas, on aimerait cependant sceller un élément de fermeture d'„une installation devant être scellés sans l'utili-10 sation;d'une bande puisque, cela-permet la suppression de parties mobiles qui pourraient gêner ou qui pourraient être détachées pendant le service, par exemple dans un canal d'un réacteur nucléaire traversé par un réfrigérant. On pourrait à cet effet adapter les deux moitiés du sceau et l'élément de fermeture 15 les uns aux autres , de manière que 1-'élément - de fermeture soit bloqué dans l'enveloppe constituée par le sceau au moment de la fermeture de celui-ci. Il est cependant égalemert possible de réaliser un tel sceau sans bande de scellement d'une façon particulièrement simple, comme représenté sur la figure 3 et 20 comme décrit ci-après. La vis de retenue 10 -constituant l'extrémité supérieure d'une barre de combustible nucléaire 11- forme elle-même l'une des deux parties de l'enveloppe. II. est dans ce cas préférable de ne plus parler d'une enveloppe mais, d'une façon générale, de deux composants qui peuvent être accrochés 25 l'un à l'autre, dont l'un est une partie intégrante de l'installation devant être scellée, et dont l'autre est marqué» Pendant le service, la vis de retenue 10 fait saillie de la grille de retenue 'supérieure 12 d'un élément . combustible et est maintenue en place au moyen d'un ou de plu-30 sieurs écrous 13. Un ressort hélicoïdal 14 est disposé en plus sous la grille de retenue 12. Le composant marqué 15 du sceau est disposé par en haut sur la tête de la visu qui fait saillie des écrous 13 et-qui présente à cet effet une forme appropriée; de haut en bas, cette tête.saillante de la vis comprend un 35 mince téton 16, un cône 17 puis un cylindre 18 dans lequel est réalisée une rainure de retenue 19. Le composant marqué 15 du sceau présente un trou 20 de faible diamètre qui est traversé COPY 71 21854 6 2095296 complètement par le téton, et une cavité cylindrique 21, dans la paroi dè laquelle est réalisée une rainure pour le maintien en place d'un anneau de retenue 22.Lors de la pose des scellés sur l'élément combustible, le composant marqué 5 du sceau est simplement pressé sur la tête de la. vis, de sorte que l'anneau de retenue glisse sur la surface conique 1J et s'encliquette dans la rainure 19. L'identité du sceau, c'est-à-dire l'emplacement des défauts d'homogénéité, peut être déterminé dans un 10 laboratoire avant la pose des scellés . Il est cependant également possible de contrôler sur place si le sceau est encore intact en guidant la tête de mesure ultrasonore sur la face frontale supérieure du composant marqué du sceau et en comparant ensuite le résultat de la mesure avec les valeurs 15 déterminées précédemment. Pendant ce contrôle, on peut également déterminer si oui ou non la vis- non marquée a subi1 un truquage, c'est-à-dire un sectionnement suivi d'une soudure à un endroit situé au-dessous du sceau. Il suffit à cet effet de contrôler le côté frontal visible du téton 16 quant à 20 la présence de réflexions ultrasonores. Même une fascification effectuée avec une grande dépense n'a donc pratiquement aucune chance de ne pas être découverte. Les exemples représentés montrent que l'invention peut être mise en oeuvre suivant de nombreuses variantes. Les 25 sceaux peuvent avoir la forme de disques et il -e.st également possible d'appliquer des mécanismes d'accrochage les plus divers dans les sceaux suivant l'invention. ORIGINAL 71 21854 7 2095296 REVENDICATIONS 1. Dispositif de scellement à l'épreuve des fraudes et qui se compose d'un sceau avec des marques distribuées au hasard dans une matière de base, et d'un appareil de lecture pour déterminer la forme et/ou l'emplacement des 5 marques, caractérisé en ce que l'appareil de lecture travaille par réflexion d'ultrasons, en ce que le sceau comprend un composant en forme de boîtier avec des marques distribuées au hasard dans la matière de base, et un autre composant qui pénètre par sa tête dans le côté ouv«rt du premier composant et qui recou4-10 vre celui-ci complètement au moment de la pose du sceau, et en ce que des moyens sont prévus pour l'accrochage indétachable entre la tête du second composant et la surface intérieure du premier composant. 2. Dispositif de scellement selon la revendi-15 eation 1, caractérisé en ce que le second composant du sceau contient également des marques, et en ce que les deux composants constituent ensemble une enveloppe qui entoure l'objet devant être scellé, par exemple le noeud d'une bande de scellement. 3. Dispositif de scellement selon la revendi-20 cation 1, caractérisé en ce que le second composant est une partie intégrante de l'objet devant être scellé. 4. Dispositif de scellement selon la revendication 3» caractérisé en ce que le second composant est la tête d'une vis. 25 5. Dispositif de scellement selon la revendica tion 3 ou 4, caractérisé en ce que le premier composant du sceau, ayant la forme d'un boîtier, présente un trou axial dans son fond, ce trou étant traversé complètement par un téton d'extrémité de diamètre approprié qui est prévu sur la vis.