Brevet FR2896311A1 — publié le 20070720

Domaine de l'invention La présente invention concerne un détecteur, à usage uni-que, du dépassement d'une température limite, notamment de la durée de dépassement. Etat de la technique Il existe de nombreux domaines, en particulier le domaine alimentaire ou le domaine de conservation des produits pharmaceutiques ou assimilés, dans lesquels il est nécessaire de connaître le dépassement d'une température limite, soit vers le haut, soit vers le bas car ce dépassement est préjudiciable à la conservation du produit. Dans le cas de la conservation des produits alimentaires congelés, il ne faut pas rompre la chaîne du froid et tout dépassement vers le haut d'une température limite peut provoquer un dommage irréversible dans le produit. Mais il existe également des domaines dans lesquels le 15 dépassement d'une température vers le bas peut constituer un inconvénient grave pour la qualité du produit. Il en est ainsi des produits physiologiques tels que des poches de sang qui doivent nécessairement être conservées à une température basse mais la température de conservation ne doit pas descendre en dessous d'une température limite. 20 But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif simple, à usage unique, permettant de détecter le dépassement, d'une température limite et notamment la durée du dépassement pour connaître les conditions de conservation d'un produit ou le respect d'une tempéra- 25 ture ou plage de températures, avec des moyens simples permettant une industrialisation et une fabrication de dispositifs en grande série, de façon économique. Elle a notamment pour but de développer un détecteur de température robuste et économique. Exposé et avantages de l'invention 30 A cet effet, l'invention concerne un détecteur du dépasse- ment d'une température limite caractérisé en ce qu'il comprend - un premier élément ayant un organe déclencheur porté par un support en forme de bilame commutant au passage de la température limite pour libérer en position commutée, une dose de produit marqueur, 35 - un second élément ayant une surface de marquage portée par un support, cette surface étant écartée de l'organe déclencheur du premier élément lorsque la température limite n'est pas dépassée, la dose de produit marqueur étant libérée sur la surface de marquage lorsque l'organe déclencheur rencontre la surface de marquage après le dépassement de la température limite, le contact restant établi aussi longtemps que la température de limite est dépassée. Le principe de fonctionnement du détecteur à usage unique permet une détection particulièrement précise du fait de la commutation du bilame à la température contrôlée. Contrairement au fonctionnement des dispositifs connus travaillant par l'évolution de leur état à partir d'une température de non-affichage jusqu'à une température d'affichage, le contrôle de l'évolution du produit selon l'invention est beaucoup plus directe et précise puisqu'il s'agit d'une commutation qui se produit à une température donnée, précise. Ce détecteur permet de détecter soit le simple dépassement 15 de la température limite (dépassement vers le bas ou vers le haut suivant la température à contrôler) mais également une durée écoulée depuis un dépassement de température ou une durée cumulée. Ces différentes fonctions se réalisent simplement par un élément détecteur combiné à un élément récepteur utilisant la migration d'un produit marqueur sur ou 20 dans une surface ou matière, avec possibilité de faire figer le produit marqueur pour interdire son évolution si la température a changé après le dé-passement de la température limite de façon à arrêter en quelque sorte la mesure du temps de dépassement pour reprendre cette mesure une fois que la température contrôlée sera de nouveau dépassée. 25 Le détecteur selon l'invention est d'une fabrication très simple et permet une réalisation en grande série. Son adaptation à chaque application est également simple par la réalisation du bilame et le produit marqueur utilisé. Le détecteur permet ainsi de contrôler des températures dans une plage de températures pratiquement non limitée, comme les 30 températures utilisées dans les appareils frigorifiques ou dans des congélateurs ou encore dans des équipements de transport de produits pour contrôler le respect de la chaîne du froid ou contrôler le dépassement vers le bas ou vers le haut et/ou les deux de produits qui doivent être conservés dans des limites de température précises. Ce détecteur est d'un fonctionnement irréversible et une fois qu'il a été utilisé, il n'est plus possible d'inverser le mouvement de migration du produit marqueur de sorte que le dispositif offre une grande sécurité de fonctionnement puisqu'une fois le produit marqueur affiché sur la surface de marquage, le dispositif ne sera plus utilisé dans une autre application. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le deuxième élément comporte un chemin de migration en contact avec la surface de marquage pour le produit marqueur, chemin dans lequel migre la dose de produit marqueur libérée par le premier élément. Cela permet ainsi de mesurer un temps écoulé depuis un dépassement de température ou de cumuler des durées de dépassement de température si le produit marqueur se fige ou bloque sa migration dès que le détecteur revient en dessous de la température limite. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le deuxième élément est porté par un bilame déclenché à la même température limite que le premier élément et se déplaçant vers le premier élément en cas de dépassement de la température limite. L'utilisation de deux bilames qui coopèrent permet de raccourcir la longueur des bilames tout en conservant le même chemin de détection. Cette solution est avantageuse pour éviter les vibrations du bilame. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'organe dé- clencheur porte un tampon chargé d'un produit marqueur si bien que le contact avec la surface de marquage permet le transfert d'une certaine dose de produit marqueur. Cette dose peut migrer dans le chemin de migration relié à la surface de marquage. Un nouveau contact, c'est-à-dire un nouveau dépassement de la température limite peut alors se traduire par un nouveau transfert d'une dose de produit marqueur entre l'organe déclencheur et la surface de marquage augmentant ainsi la surface occupée par la migration du produit sur le chemin de migration ou la surface de migration et traduisant ainsi en deux dimensions la durée du dépassement de la température limite. Suivant une autre caractéristique, le produit marqueur est porté par le deuxième élément et l'organe déclencheur du premier élément libère une dose ou la charge de produit marqueur. Ce produit marqueur peut, par exemple, être contenu dans une alvéole fermée appartenant au second élément et l'organe déclencheur, comporte une pointe qui crève cette alvéole pour libérer le produit marqueur. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'un des éléments comporte un support formé de deux bilames placés en série et commutant à des températures différentes ce qui permet de surveiller deux températures différentes, par exemple un dépassement vers le haut et un dépassement vers le bas de deux températures limitant une plage de températures. Le mouvement des bilames est, de préférence, en sens op-posé de façon que le même organe déclencheur touche un premier organe récepteur lors du dépassement de la première température et qu'il touche un second organe récepteur lors du dépassement de la seconde température limite. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le premier élément est porté par un support en forme de deux bilames montés en série et portant l'organe déclencheur pour coopérer avec un premier élément ayant une surface de marquage portée par un support pour coopérer avec l'organe déclencheur lors du dépassement d'une première température limite et un autre élément muni d'une surface de marquage comportant une surface de marquage portée par un support pour recevoir l'organe dé- 15 clencheur lors du dépassement de la seconde température limite. Ce détecteur avec deux bilames installés en série permet de détecter le dépassement de deux températures limites différentes pour surveiller par exemple un produit et vérifier qu'il n'a pas dépassé une plage de températures ni vers le haut ni vers le bas. Cette combinaison de 20 deux bilames en série permet d'avoir, dans certaines circonstances, un mouvement de commutation plus ample pour le dépassement de la seconde température, lorsque les commutations du premier et du second bilame sont combinées. Dessins 25 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un premier détecteur de dépassement d'une température limite, 30 - la figure 2 montre un second mode de réalisation d'un détecteur, - la figure 3 montre un troisième mode de réalisation d'un détecteur de température limite. Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, l'invention concerne un détecteur de dé-35 passement d'une température limite et notamment de la durée de dépassement de cette température limite. Le détecteur 100 se compose d'un boîtier muni d'un un premier élément 10 et d'un second élément 20 dont les pieds sont solidai- res d'une base 101. Lorsque la température n'a pas dépassé la température limite, ils occupent la position représentée en traits pleins et sont séparés de la distance de déclenchement (d). Le premier élément 10 est composé d'un support 11 fixé à la base 101 et est formé par un bilame déclenché par le passage de la température limite et portant un organe déclencheur 12, basculant ainsi de sa forme en traits pleins (I) à sa forme en pointillés (II). L'organe déclencheur 12 figuré par un rectangle libère un produit marqueur dans la position (II). Le second élément 20, également porté par la base 101 du boîtier 100, se compose d'un support 21 muni d'une surface de marquage 22 placée sur le trajet de commutation de l'organe déclencheur 12 du premier élément 10. La surface de marquage 22 est prolongée, selon une variante, par un chemin de migration 23. L'organe déclencheur 12 libère une dose de produit marqueur lorsqu'il commute et vient contre la surface de marquage 22. Pour cela, le déclencheur 12 est lui-même constitué par un tampon contenant une charge de produit marqueur et son contact avec la surface de marquage 22, réceptrice, permet le transfert d'une dose de produit marqueur qui apparaît ainsi sur la surface de marquage 22. Selon le cas, le produit marqueur migre le long du chemin de migration 23 en fonction de ses paramètres physico-chimiques tels que la nature du produit marqueur / état solide, état liquide, température de liquéfaction et des conditions de température dans l'environnement du détecteur. Un organe séparateur 40 en forme de languette, est placé dans l'intervalle entre l'organe déclencheur 12 et la surface de marquage 22 pour interdire le fonctionnement du détecteur. Pour mettre en service le détecteur, on extrait cet organe séparateur 40 pour que le déclencheur 12 et la surface de marquage 22 puissent se rencontrer. L'enlèvement de cet organe séparateur 40 est irréversible. La charge de produit marqueur peut également être conte-nue dans la surface de marquage 22 et libérée lors du contact de la sur-face de marquage avec l'organe déclencheur 12 du premier élément 10. Le détecteur permet de détecter le dépassement d'une tem- pérature limite vers le haut ou vers le bas ou encore une durée comptée depuis le dépassement ou cumuler des durées de dépassement. Le détecteur est destiné à contrôler la température ou les variations de température et leurs durées pour un environnement sur-veillé. Pour cela, le détecteur intégré dans son boîtier 100 est associé au produit à contrôler. Le détecteur dont le concept général reste le même, est adapté plus particulièrement à chaque type d'application pour réaliser les fonctions de contrôle souhaitées. Cette adaptation concerne le bi- lame 11, la nature du produit marqueur et la nature de l'élément récepteur. Le bilame 11 du premier élément 10est réalisé pour commuter à la température limite Tiim qui ne doit, en principe, pas être dépassée vers le haut ou vers le bas. Le produit marqueur est choisi pour assurer sa fonction de marquage à la température limite et/ou lors du dépassement de celle-ci. Suivant la fonction de contrôle, le changement d'état du produit marqueur est réversible ou du moins, peut se bloquer lorsque la température passe en dessous de la température limite. La nature physique de l'organe déclencheur 12 et celle de la surface de marquage 22 sont également choisies en fonction du contrôle à effectuer et en tenant compte de la nature du marqueur. La nature physique du chemin de migration 23 est choisie en fonction de la nature du produit marqueur pour que la durée contrôlée, traduite sur le chemin de migration par une avancée ou un étalement du produit, puisse se voir, s'évaluer ou se mesurer. Cette migration ne doit être ni trop rapide ni trop lente dans les conditions d'utilisation du détecteur. Dans le cas où le produit s'étale en surface, des moyens sont prévus pour évaluer l'importance de l'étalement tels que des repères concentri- ques. Dans le cas du détecteur de température représenté de façon générale et schématique à la figure 1, le premier élément 10 est écarté du deuxième élément 20 aussi longtemps que la température contrôlée, celle de l'environnement du détecteur et qui est également la température dans le détecteur, est en dessous de la température limite Tiim. La surface de marquage 22 est figée et initialement elle ne donne aucune indication ce qui est également un moyen de vérifier que détecteur n'a pas été déjà utilisé. Lorsque la température contrôlée dépasse la température limite Tiim, le premier élément 10 commute pratiquement instantanément de sa position (I) dans son autre position (II) représentée en traits inter-rompus si bien que l'organe déclencheur 12 touche la surface de marquage 22 et y laisse une trace. Cette trace résulte soit du contact direct de l'élément marqueur 12 avec cette surface de marquage 22 déposant une dose de produit marqueur soit en libérant une dose de produit marqueur déjà présent sur la surface de marquage 22 mais non encore activé. Dans le cas le plus simple, cette trace est suffisante en elle-même si la fonction du détecteur est de constater le seul dépassement de la température limite Tiim. Dans un cas plus complexe, on veut connaître au moins approximativement le temps écoulé At depuis le dépassement de la température limite quelle que soit l'évolution de la température après ce dé-passement. Dans un autre cas, on veut connaître la durée cumulée EAti pendant laquelle la température a dépassé la température limite Tiim. Détection du dépassement d'une température limite Ti;m 15 Dans ce cas, le marqueur est un produit quelconque laissant une trace. Ce produit n'est pas nécessairement liquide. Le produit est porté soit par l'organe déclencheur 12 et son contact avec la surface de marquage 22 y laisse une trace, soit par la surface de marquage 22 et le contact de l'organe déclencheur 12 avec cette surface libère ou active le 20 produit contenu dans une cavité ou alvéole. Détection d'une durée de dépassement At Pour afficher une durée de dépassement At d'une température limite Ti;m à partir de l'instant du dépassement de cette température ; quelle que soit l'évolution ultérieure de la température, le produit mar- 25 queur est un produit liquide à la température limite ou au voisinage de celle-ci de sorte que la libération du produit marqueur sur la surface de marquage 22, en contact avec le chemin de migration 23 permet au pro-duit de migrer le long du chemin de migration. Cette migration représente le temps écoulé depuis le dépassement de la température Tiim, c'est-à-dire 30 la venue en contact de l'organe déclencheur 12 avec le récepteur 22. Cumul des durées de dépassement EAti Le cumul des durées de dépassement EAti se mesure ou s'évalue par la longueur du chemin de migration du produit marqueur. Le produit marqueur a une fluidité n'autorisant sa migra- 35 tion que si le dispositif est à la température limite ou au-delà si bien que chaque fois que le dispositif revient sous la température limite, le produit marqueur se fige et arrête sa migration qu'il reprend lors d'un nouveau dépassement de la température limite Tiim. La figure 2 montre un second mode de réalisation. Ce détecteur 200 est identique au détecteur 100 pour le premier élément 210 alors que le deuxième élément 220 n'est pas fixe mais porté par un bilame 221 qui commute à la température limite Tiim. Dans ces conditions, les deux bilames 211, 221, installés en opposition, se rapprochent lors-qu'on dépasse la température limite et parcourent ainsi chacun la moitié du trajet (d) jusqu'à leur contact. Cela permet, pour un même trajet, d'utiliser des bilames 211, 221 plus courts et ainsi moins sujets aux vibrations qu'un bilame long. Un organe séparateur 240 est placé entre l'organe déclencheur 212 et la surface de marquage 222 pour éviter le fonctionnement du détecteur aussi longtemps que celui-ci n'est pas mis en service. Cette mise en service est faite lorsque le détecteur est installé dans les conditions à contrôler, par exemple sur un produit à contrôler, par l'extraction du sé- parateur 240, par exemple en forme de languette. Cette extraction est irréversible. Pour le reste, les conditions de fonctionnement sont les mêmes que pour le premier mode de réalisation : le détecteur permet de détecter soit le dépassement d'une température limite (vers le haut ou vers le bas), soit une durée écoulée depuis le dépassement de la température limite ou encore de cumuler les durées de dépassement de la température limite. Suivant une autre variante de réalisation 300 (figure 3), le support de l'organe déclencheur 310 est constitué par deux bilames 311, 331 en série, ayant une température de déclenchement différente, une première température limite et une seconde température limite Tlim2 au-delà de la première température limite (dans le sens du dépassement vers le haut ou vers le bas suivant le dépassement à détecter). Dans ces conditions, l'organe déclencheur 312 décrit deux mouvements diffé- rents [(II), (III)] suivant que la première température limite est dépassée ou que la seconde température limite est dépassée. Le mouvement de l'organe déclencheur 310 peut se faire dans une direction et de manière cumulée ou dans les deux directions. Dans les deux cas, à une température égale ou supérieure à la seconde température limite Tl;m2, l'organe déclencheur 312 arrive dans une posi- tion (III) différente de la première position de commutation (II) et peut ainsi laisser une trace de cette seconde commutation. Là encore, les durées peuvent être cumulées par un chemin de migration suivi par le produit marqueur. Pour détecter ces deux positions de commutation II, III de l'organe déclencheur 310, le détecteur 300 comporte un élément 320 porté par un support fixe 321 et ayant une surface de marquage 322 ainsi qu'un autre élément 340 de même nature porté par un support fixe 341 et une surface de marquage 342. L'élément 320 coopère avec l'organe déclencheur 310 pour la position II et l'élément 340 coopère avec l'organe déclencheur 310 pour la position III. Dans cette combinaison de deux bilames en série 311, 331, la jonction 313 des deux bilames peut également constituer un organe déclencheur, en plus de l'organe déclencheur 312 soumis à la commutation combinée des deux bilames 311, 331 pour coopérer alors avec une autre surface de marquage non représentée. Les surfaces de marquage 322, 342 peuvent être combinées à des chemins de migration pour mesurer des durées de contact dans le sens de ce qui a déjà été décrit ci-dessus. En outre, le détecteur du dépassement d'une température limite selon l'invention peut être envisagé avec une réalisation réciproque et inversion des parties mobiles et des parties fixes des deux éléments. Enfin, il est également possible de combiner les différents modes de réalisation de détecteur décrits ci-dessus pour former des détecteurs complexes réagissant à différentes températures limites.25 REVENDICATIONS 1 Détecteur, à usage unique, du dépassement d'une température limite, notamment de la durée de dépassement, caractérisé en ce qu' il comprend -un premier élément (10) ayant un organe déclencheur (12) porté par un support en forme de bilame (11) commutant au passage de la température limite (Tiim) pour libérer en position commutée, une dose de pro-duit marqueur, - un second élément (20) ayant une surface de marquage (22) portée par un support (21), cette surface (22) étant écartée de l'organe déclencheur (12) du premier élément (10) lorsque la température limite n'est pas dépassée, la dose de produit marqueur étant libérée sur la surface de mar- quage (22) lorsque l'organe déclencheur (12) rencontre la surface de marquage (22) après le dépassement de la température limite (Tlim), le contact restant établi aussi longtemps que la température de limite est dépassée. 2 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième élément (20) comporte un chemin de migration (23) en con-tact avec la surface de marquage (22) pour le produit marqueur, chemin dans lequel migre la dose de produit marqueur libérée par le premier élé-ment (10). 3 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième élément (220) est porté par un bilame (221) déclenché à la même température limite (Tiim) que le premier élément (210) et se déplaçant vers le premier élément (210) en cas de dépassement de cette température limite (Tlim). 4 ) Détecteur selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que l'organe déclencheur (12) porte un tampon chargé d'un produit marqueur. 5 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe déclencheur (12) libère une charge de produit marqueur portée par la surface de marquage (22) du deuxième élément (20). 6 ) Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément (310) est porté par un support formé de deux bila-mes (311, 331) montés en série et portant l'organe déclencheur (312) pour coopérer avec un premier élément (320) ayant une surface de marquage (322) portée par un support (321) lors du dépassement d'une première température limite (Tllm') (position II) et un autre élément (340) muni d'une surface de marquage (342) comportant une surface de marquage (342) portée par un support (341) pour recevoir l'organe déclencheur (312) lors du dépassement de la seconde température 15 limite (Tlim2) (position III).