Brevet FR2809715A1 — publié le 20011207

CONTENEUR A OUVERTURE MULTIPLE DE PROTECTION D'UN OBJET DE PETITE TAILLE DANS UN ENVIRONNEMENT ACCIDENTEL DESCRIPTION Domaine de l'invention L'invention ressortit du domaine de la protection d'objets de petite ou très petite taille dans un environnement accidentel par un conteneur de faibles dimensions qui doit pouvoir être ouvert facilement et aussi fréquemment que souhaité. De tels conteneurs peuvent être utilisés pour conserver transporter des échantillons ou prélèvements médicaux chimiques ou biochimiques, en particulier des molécules d'ADN. Le principal objectif d'un tel conteneur est, pour une personne, de pouvoir transmettre une sorte de petit coffre contenant des molécules d'ADN à des fins de conservation et de sauvegarde. Il peut également être utilisé pour conserver ou protéger des objets précieux tels que des bijoux, en toute sécurité et très longue durée dans un environnement accidentel Art antérieur et problème posé On connaît par la demande de brevet FR-2 755 440, déposée le 7 novembre 1996, un conditionnement de molécules d'ADN ou de petits objets dans une capsule métallique inoxydable et étanche, en l'absence d'humidité. Cette capsule permet de protéger ou conserver le ou les objets encapsulés dans un environnement normal . Mais elle n'assure pas une protection efficace en environnement accidentel de l'ADN ou de tout autre objet qu'elle contiendrait. D'autre part, des objets précieux de petite taille, c'est-à-dire d'une taille inférieure au centimètre, peuvent avoir à être protégés d' environnement accidentel, par exemple en vue de leur conservation à long terme ou lors de transports. Dans ces deux cas, on peut utiliser enceinte protection, un conteneur de petite taille mais, ce conteneur doit assurer une protection efficace aux objets qu'il contient contre les agressions extérieures tout en permettant des ouvertures et fermetures faciles et multiples. D'autre part, cette ouverture facile ne doit pas amener le conteneur à s'ouvrir intempestivement sous l'action, par exemple de chocs ou vibrations répétés. En d'autres termes, ce type de conteneur de petite taille doit résister, à très long terme, à des agressions physiques diverses tout en ayant ouverture facile et répétable. Parmi les agressions possibles on peut citer les conditions climatiques sévères, les très hautes températures, les chutes, chocs, les vibrations, les écrasements. On ne connaît pas de tels conteneurs de petite taille assurant ces deux besoins contradictoires que sont la protection d'un objet de faible dimension et l'ouverture facile et répétable de l'enceinte de protection. C'est ce problème que se propose de résoudre l'invention. Résumé de l'invention L'objet principal de l'invention est donc un conteneur de petite taille, de protection en environnement accidentel d'objets de petite ou très petite taille. I1 comprend - une coque externe rigide en matériau présentant une bonne tenue mécanique qu'il conserve à haute température ; - un rembourrage interne en un isolant thermique, placé dans la coque externe et au milieu duquel ménagé un évidement. Le conteneur se divise en deux demi-coquilles, comprenant chacune une demi-coquille creuse coque externe et une demi-coquille rembourrage interne garnissant la première. Chacune des demi-coquilles de coque externe est munie de moyens d'ouverture et de fermeture permettant l'ouverture et la fermeture faciles et répétées du conteneur. De préférence, la coque externe est en un métal rigide ayant de bonnes propriétés thermomécaniques (le tantale, le molybdène, le niobium, le titane, l'acier inoxydable, par exemple), mais pourrait être en un matériau céramique, oxyde carbure, soit massif, soit comme matrice d'un composite dont le renfort est composé de fibres réfractaires (carbures, carbone ou oxydes, tel que l'alumine). autre type de composite pourrait utiliser les résines ablatives (par exemple de type phénolique) avec les mêmes fibres que ci-dessus. Le métal préféré pour la coque est l'alliage de titane TA6V avec une épaisseur l'ordre de 2,5 mm. De préférence, la coque externe a forme sans arête externe, comme une sphère ou un ellipsoïde révolution. De préférence, l'isolant du rembourrage est microporeux avec des grains de matière d'une dimension environ 0,1 Mm. I1 est préférable d'utiliser un revetement sur les deux plans équatoriaux de l'isolant, contact l'une avec l'autre. Ce revêtement en couche mince a pour fonction de confiner l'isolant sans remettre en cause sa fonction de super-isolant thermique de lui assurer une dureté permettant de conserver un bon état de surface lors des ouvertures multiples. I1 est d'ailleurs préférable, pour augmenter la dureté du revêtement, de lui faire subir un traitement thermique. Pour favoriser la fixation du rembourrage interne à l'intérieur de la coque externe, il est intéressant d'utiliser un ciment minéral réfractaire entre ces deux éléments. I1 est particulièrement intéressant que les moyens d'ouverture et de fermeture des deux demi-coquilles utilisent le vissage. Dans ce cas, les filets de filetage et taraudage peuvent être traités avec dépôt antigrippage de sulfure de molybdène MoSx avec x compris entre 1,2 et 1,6, par exemple. Ce moyen de fermeture peut se compléter d'un dispositif de verrouillage en rotation pour limiter vissage excessif ou éviter un dévissage intempestif. Réalisation principale de l'invention L'unique figure montre, en coupe, les deux parties conteneur miniaturisé selon l'invention. En effet, celui-ci est constitué de deux demi-coquilles une demi-coquille supérieure 1S et une demi-coquille inférieure 1I. En fait, chaque demi-coquille 1S et 1 est constituée elle-même d'une coque externe respectivement 2S et 21 rigide, par exemple en alliage de titane, à savoir TA6V, et est d'une épaisseur d'environ 2,5 mm dans la plus grande partie de celle-ci, sauf sur les côtés où elle est plus épaisse. La fonction principale de la coque externe 2S, 21 de limiter les grandes déformations du conteneur lors d'un choc ou d'un impact important. Elle permet également de résister à des températures élevées l'ordre de 1 200 C. L'intérieur de chaque coque externe 1S 1I est rempli d'un rembourrage interne 3, qui peut être maintenu en place, grâce à une couche de ciment minéral réfractaire 5, placé sur la surface interne de chacune des coques externes 2S et 21 pour permettre meilleure adhérence de ce rembourrage interne 3 sur la coque externe 2S, 21 qui le contient. Le rembourrage 3 possède évidement central 6 à l'intérieur duquel est placé l'objet à conserver 10. La fonction principale du rembourrage interne 3 est d'isoler thermiquement l'objet conservé dans le conteneur et secondairement d'absorber les chocs et vibrations que la coque externe 2S, 21 n'absorbe pas. Dans ce cas, le rembourrage est en isolant microporeux. On choisit préférence un isolant dont les grains de matière sont d'environ 0,1 um de diamètre. Des produits à base de poudre d'oxyde peuvent être utilisés, par exemple un produit à base de silice et d'alumine, tel que le MICROTHERM , commercialisé par MICROTHERM EUROPA N. V. ou le WDS 950, commercialisé par WACKER. L'association la coque externe 1S et 1I avec le rembourrage intérieur 3 permet donc de présenter un cocon de protection exceptionnelle pour l'objet à transporter ou à conserver, tant du point de vue des températures que des chocs et des vibrations. Dans cette réalisation, chaque rembourrage interne 3 est surmonté, niveau du plan médian, d'un revêtement 4 destiné à assurer une résistance minimale de la surface médiane, notamment aux rayures et au poinçonnements légers. plus, il assure une meilleure liaison entre le rembourrage interne 3 et la coque externe 2S, 21. Un tel revêtement est du type de celui du coating G fourni la Firme WACKER. Un tel revêtement 4 peut être amélioré par un traitement thermique à 650 C qui le rend plus solide, notamment plus résistant aux rayures, sans altérer les propriétés de faible conductivité thermique de ce matériau. La demi-coquille supérieure 1S se visse sur la demi-coquille 1I au moyen d'un filetage 7S placé sur la partie basse de la périphérie de la coque externe supérieure 2S de cette dernière pour venir se visser dans un taraudage 71 de la coque externe inférieure de la demi-coquille inférieure 1I, placé dans la partie supérieure de la périphérie de cette dernière, au niveau du plan médian de jonction. Le filetage 7S et le taraudage 71 peuvent être traités par un revêtement anti grippant, à base de sulfure de molybdène MoSx, par exemple. De préférence, 1,2 Ce système d'ouverture se complète d'un dispositif de verrouillage en rotation comprenant une bille 8, en acier inoxydable, placée sur un ressort non représenté, dans un trou 9 de la demi-coquille inférieure 1I et débouchant sur une surface médiane de cette dernière, dans l'épaisseur de la paroi. En correspondance, sur la demi-coquille supérieure 1S est pratiquée une légère cavité latérale 11 destinée à recevoir la bille 8. Le positionnement de la légère cavité latérale 11, de la bille 8 et du trou 9, est fait en fonction de la position respective du filetage 7S et du taraudage 71. En effet, en choisissant une position déterminée sur la périphérie du plan médian de jonction entre les deux demi-coquilles 1S et 1I, il est possible de limiter le vissage effectif de l'une par rapport à l'autre par arrivée de la bille 8 dans la petite cavité latérale 11 poussée par le ressort placé dans le trou 9. De plus, ce verrouillage interdit des dévissages inopinés créés par des vibrations répétées auxquelles peut être soumis le conteneur pendant des transports Ce dispositif de verrouillage en rotation, limitant vissage, garantit une fin de course de ce dernier, permet de résister à un démontage intempestif dû à des variations. De plus, il est calculé pour garantir 'accostage des plans équatoriaux constitués par la surface plane de jonction des deux demi-coquilles 1S et 1I. Ainsi, il existe jeu minimum et prévisible entre les deux demi-coquilles. On choisira, de préférence, une forme de conteneur ne possédant pas d'arête. Une forme d'ellipsoïdale ou sphérique convient parfaitement Un tel conteneur miniaturisé peut donc préserver une cellule d'ADN ou un objet très précieux d'un environnement dont la température peut varier de -40 à +70 C, pendant de très longues périodes. En outre, il permet également de résister à un feu de 1 200 C pendant quelques secondes ou à un feu 800 C pendant plusieurs minutes, grâce à une conductivité thermique très faible (k) (k Le conteneur et, plus particulièrement, sa coque externe 2S, 21 permet de résister à un écrasement statique d'au moins 4 000 N, ou à un impact d' moins 40 m/s. De plus, il peut résister à des vibrations, notamment dues au transport. Les dimensions d'un conteneur forme d'ellipsoïdale contenant une capsule d'or contenant de l'ADN peuvent être les suivantes - capsule . longueur 1 cm ; . épaisseur 0,5 cm ; - enveloppe extérieure du conteneur . longueur 7,5 cm ; . largeur : 5,6 cm ; . épaisseur TA6V 2,5 mm - revêtement 4 80 um sur chacune des coques 1S et 1I. REVENDICATIONS 1 Conteneur de petite taille de protection en environnement accidentel pour un objet de petite taille, comprenant - une coque externe (2S, 21) rigide en un matériau présentant une bonne tenue mécanique qu'il conserve à haute température ; - un rembourrage interne (3) en isolant thermique, placé à l'intérieur de la coque externe (2S, 21) et au milieu duquel et ménagé un évidement (6) destiné à recevoir ledit objet (10). 2 Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux demi-coquilles (1S, 1I) comprenant chacune une demi-coquille (2S, 21) de la coque externe et une demi-coquille de rembourrage interne (3). 3. Conteneur selon la revendication 2, caractérisé ce que chaque demi-coquille (2S, 21) de la coque externe est munie de moyens d'ouverture et de fermeture permettant l'ouverture et la fermeture faciles et répétées du conteneur. 4. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé ce que la coque externe (2S, 21) est en un métal rigide ayant de bonnes propriétés thermomécaniques. Conteneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coque externe (2S, 21) est en alliage de titane TA6V. 6. Conteneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coque externe (2S, 21) est en matériau compris dans le groupe comprenant les céramiques, les matériaux composites silice-carbone, les polymères tels que la résine de type phénolique. 7. Conteneur selon la revendication 1, caracterisé en ce que la coque externe (2S, ) a une épaisseur d'environ 2,5 mm. 8. Conteneur selon la revendication 1, caracterisé en ce que la coque externe (2S, ) a une forme sans arête externe. 9. Conteneur selon la revendication 8, caracterisé en ce que la coque externe (2S, ) a une forme d'ellipsoïde de révolution. 10. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'isolant thermique est microporeux et possède des graines de matière dont le diamètre avoisine environ 0,1 Mm. 11. Conteneur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'isolant thermique microporeux est un produit à base de silice et d'alumine. 12. Conteneur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un revêtement (4) sur chacun des plans équatoriaux de chaque demi coquille (1S, 1I) au contact l'une de l'autre. 13. Conteneur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le revêtement (4) a subi un traitement thermique à 650 C. 14. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dépôt ciment minéral réfractaire (5) entre la coque externe (2S, 21) et le rembourrage interne (3). 15. Conteneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture et de fermeture des deux demi-coquilles (1S 1I) utilisent le vissage. 16. Conteneur selon la revendication 15, caractérisé en ce que les filets du filetage (7S) et de taraudage (7I) permettant l'assemblage par vissage sont traités avec un dépôt de sulfure molybdène MoSx, avec x compris entre 1,2 et 1,6. 17. Conteneur selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de verrouillage en rotation (8, 9, 11) pour limiter un vissage excessif des deux demi-coquilles (1S, 1I) l'une sur l'autre et éviter les dévissages intempestifs.