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NOUVELLE STRUCTURE DE CONTENEUR BLINDE POUR LE TRANSPORT ET LE
STOCKAGE D'UNE SOURCE RADIOACTIVE A USAGE MEDICAL
La présente invention concerne une nouvelle structure de conteneur blindé en
matériau radioprotecteur, pour le transport et le stockage d'une source
radioactive à
usage médical.
Dans certaines spécialités médicales et particulièrement en cancérologie, on
administre parfois au patient une dose déterminée d'une substance radioactive
adaptée, dans un but de diagnostic ou de traitement.
Pour respecter les normes de sécurité et de radioprotection, ces substances
radioactives doivent être transportées et stockées dans des conteneurs
blindés, qui ont
pour intérêt de protéger des radiations toute personne susceptible de venir
dans son
environnement proche, que se soit les patients, le personnel hospitalier, les
individus
chargés de son transport, etc.
Les conteneurs actuels se composent très généralement d'un corps blindé en
matériau radioprotecteur, muni d'une ouverture pour l'entrée et la sortie du
flacon
contenant la source radioactive.
On emploie un couvercle blindé, également en matériau radioprotecteur, pour
fermer
ce conteneur et stopper les rayonnements passant par son ouverture.
Dans certains conteneurs, le couvercle est tout simplement posé sur
l'ouverture
du corps blindé, sans moyens de verrouillage particuliers ; cela constitue
bien entendu
une source possible d'incident.
C'est pourquoi, dans la majorité des cas, le couvercle est maintenu sur le
corps
de conteneur par le biais de moyens de verrouillage (en particulier par
vissage).
Cependant, les moyens de verrouillage actuels sont complexes à mettre en
oeuvre ; ils
obligent en plus l'opérateur à maintenir fermement le corps de conteneur au
cours de
la pose et de l'enlèvement du couvercle pour leur activation ou leur
désactivation.
Pendant ces opérations de fermeture/ouverture, la personne manipulant le
couvercle et
le corps de conteneur subit finalement un rayonnement radioactif qui peut ne
pas être
négligeable.
Pour remédier à ces inconvénients, la demanderesse a développé un
conteneur dans lequel le couvercle peut être verrouillé très simplement et
très
rapidement sur le corps de conteneur, sans obliger l'opérateur à maintenir
longuement
et fermement ce corps de conteneur.
Conformément à l'invention, les moyens de verrouillage en question ont
conformés
pour être activés par un mouvement en translation du couvercle au niveau de
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l'ouverture du corps de conteneur, dit mouvement de verrouillage , cela
selon l'axe
de ladite ouverture et en direction de l'élément de fond du conteneur, lequel
couvercle
est encore équipé de moyens permettant la désactivation desdits moyens de
verrouillage, pour autoriser la séparation dudit couvercle blindé par rapport
audit corps
de conteneur.
Selon une forme de réalisation intéressante, le couvercle est muni d'une
pluralité d'ergots saillants rétractables aptes à venir se loger par un
phénomène de
type encliquetage au sein d'au moins un logement complémentaire ménagé au
niveau
de l'ouverture du corps de conteneur.
Ces ergots saillants sont manoeuvrables entre deux positions
- une position de verrouillage, dans laquelle ils pénètrent dans ledit
logement par un
phénomène de type encliquetage lors du mouvement en translation de
verrouillage, et
- une position rétractée, mise en oeuvre par les moyens de désactivation, dans
laquelle
ils se situent hors de l'encombrement dudit logement, permettant une
dissociation du
couvercle blindé par rapport au corps de conteneur.
De plus, ces ergots saillants coopèrent, d'une part, avec des moyens ressorts
conformés pour tendre à les maintenir en position de verrouillage, et d'autre
part, avec
un organe de désactivation pilotable par un opérateur pour manoeuvrer lesdits
ergots
saillants dans leur position rétractée.
Dans cette forme de réalisation, les ergots se présentent avantageusement
sous la forme de crochets articulés au niveau de l'une de leur extrémité et
dont leur
autre extrémité est saillante vers l'intérieur de sorte à pouvoir coopérer
avec une gorge
annulaire ouverte vers l'extérieur et ménagée au niveau de l'ouverture du
corps de
conteneur. Les crochets saillants coopèrent avec l'organe de désactivation,
pilotable
par l'opérateur, pour les faire pivoter vers l'extérieur dans leur position
rétractée.
Selon une autre caractéristique, l'organe de désactivation consiste en une
pièce
comportant une partie évasée vers l'extérieur, formant came, ledit organe de
désactivation étant mobile au sein du couvercle entre deux positions :
- une position au repos, dans laquelle les crochets sont en position de
verrouillage, et
- une position de désactivation, obtenue par le pilotage de l'opérateur, dans
laquelle sa
partie évasée vient pousser lesdits crochets de sorte à provoquer leur
pivotement vers
l'extérieur en position rétractée.
Dans ce cas, le couvercle est avantageusement équipé d'une poignée dont la
manoeuvre par l'opérateur assure le déplacement de l'organe de désactivation
de
manière à piloter le déplacement des organes saillants entre les positions
déployée et
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repliée ; de manière alternative, l'organe de désactivation est manoeuvrable
en position
de désactivation, correspondant à la position rétractée des crochets, par
application
par l'opérateur d'un champ magnétique généré au moyen d'une poignée magnétique
rapportée sur ledit couvercle.
Toujours dans ce cas, l'organe de désactivation se présente avantageusement
sous la
forme générale d'un anneau manoeuvrable en translation axiale, entre la
position
inférieure de repos et la position supérieure de désactivation ; cet organe de
désactivation est muni d'une bordure inférieure évasée vers l'extérieur pour
former la
came de manoeuvre agissant sur les crochets par l'intermédiaire de galets
d'appui,
chacun porté par l'un desdits crochets, ces derniers étant associés à des
moyens de
rappel élastique en forme d'anneau élastique tendant à les maintenir en
position active
de verrouillage.
Toujours selon l'invention, le corps de conteneur se compose d'une partie
intérieure blindée emboîtée dans une partie extérieure également blindée, ces
deux
parties blindées étant composées chacune d'une ceinture de parois latérales
associée
à un élément de fond. La partie intérieure, du côté de la source radioactive,
est réalisée
dans un matériau radioprotecteur ayant des caractéristiques radioprotectrices
supérieures à celles de ladite partie extérieure ; l'épaisseur de ces parties
intérieure et
extérieure est fonction du niveau de radioprotection recherché.
Selon une forme de réalisation intéressante, le corps de conteneur comprend
une
partie intérieure en tungstène, emboîtée dans une partie extérieure réalisée
en plomb ;
dans ce cas, le couvercle d'obturation vient se verrouiller sur la partie
intérieure, qui a
l'avantage d'être plus résistante et d'être moins malléable que le plomb.
Selon une caractéristique supplémentaire, le corps de conteneur comporte
encore une coque périphérique en matériau plastique, recouvrant la surface de
sa
partie extérieure blindée.
Cette coque plastique se compose avantageusement d'une ceinture de parois
latérales
dont la bordure inférieure est associée à un élément de fond et dont la
bordure
supérieure se prolonge par un retour supérieur recouvrant au moins la bordure
supérieure de la partie extérieure blindée ; l'élément de fond et la bordure
inférieure de
la ceinture de parois latérales de la coque plastique sont munis de moyens
structurels
complémentaires permettant leur assemblage par emboitement définitif ou
démontable.
Cette coque plastique a l'intérêt d'être peu onéreuse, et ainsi de pouvoir
être
remplacée lorsqu'elle est dégradée ; elle constitue également une enveloppe de
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protection pour la partie extérieure en plomb du conteneur, qui est
relativement
sensible aux atteintes physiques de type choc ou frottement.
L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la
description suivante de deux formes de réalisation données uniquement à titre
d'exemple, et représentées sur les dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un conteneur selon
l'invention,
comprenant un corps de conteneur obturé par un couvercle du type
déverrouillable au
moyen d'une poignée magnétique ;
- les figures 2 et 3 sont des vues générales du couvercle d'obturation de la
figure 1,
avec des perspectives orientées respectivement par-dessous et par-dessus ;
- la figure 4 est une vue de dessus du couvercle d'obturation des figures 1 à
3;
- la figure 5 est une coupe brisée selon les plans sécants V-V de la figure 4;
- la figure 6 est une vue schématique partielle et en coupe plane du conteneur
de la
figure 1, dont le couvercle est représenté ici juste avant son verrouillage
sur le corps
blindé ;
- la figure 7 est encore une vue partielle et en coupe du conteneur conforme
aux
figures 1 et 6, dans laquelle les moyens de verrouillage du couvercle
d'obturation sont
manoeuvrés en position désactivée au moyen d'une poignée magnétique, pour
autoriser la séparation dudit couvercle par rapport au corps blindé ;
- la figure 8 est une vue de dessus d'une autre forme possible de conteneur,
dont le
couvercle d'obturation est muni d'une poignée pour la manoeuvre par un
opérateur de
ses moyens de verrouillage ;
- la figure 9 est une vue en coupe brisée du conteneur de la figure 8, selon
les plans
sécants IX-IX, et dans laquelle le couvercle d'obturation est représenté juste
avant son
verrouillage sur le corps de conteneur ;
- la figure 10 est une vue partielle du conteneur de la figure 9, dans
laquelle le
couvercle d'obturation est verrouillé sur le corps de conteneur ;
- la figure 11 est encore une vue partielle du conteneur de la figure 9, dans
laquelle les
moyens de verrouillage sont pilotés en position rétractée par la manoeuvre de
la
poignée.
Le conteneur blindé 1, représenté schématiquement et en coupe sur la figure 1,
est adapté pour le transport d'un récipient 2 contenant une substance
radioactive,
destinée par exemple à un usage médical.
Ce conteneur 1 comprend un corps cylindrique 3, réalisé en matériaux
radioprotecteurs (à savoir l'association d'une épaisseur de tungstène et d'une
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épaisseur de plomb). Ce corps de conteneur 3 se compose d'une paroi latérale
cylindrique 3a associée à un élément de fond plan 3b ; la bordure supérieure
3ç de
cette paroi cylindrique 3a délimite une ouverture supérieure circulaire 4,
fermée, sur
cette figure 1, par un couvercle d'obturation 5 également en matériau
radioprotecteur.
5 Conformément à l'invention et comme détaillé par la suite, le couvercle
d'obturation 5
comporte des moyens de verrouillage avec le corps de conteneur 3, conformés
pour
être activés par un mouvement en translation du couvercle 5 au niveau de
l'ouverture
4, dit mouvement de verrouillage , cela selon l'axe de cette ouverture 4 et
en
direction de l'élément de fond 3b en regard ; ce couvercle 5 est encore équipé
de
moyens permettant la désactivation de ses moyens de verrouillage pour
autoriser la
séparation dudit couvercle blindé 5 par rapport audit corps de conteneur 1
(toujours par
translation).
En l'occurrence, le couvercle d'obturation 5, représenté de manière isolée sur
les figures 2 à 5, est réalisé principalement en tungstène.
Ce couvercle 5 présente une forme générale circulaire, d'axe central 6; il
comporte un
corps principal 7 composé d'une partie inférieure 7a de forme générale
cylindrique et
d'une partie supérieure 7b de forme générale tronconique, surmonté d'une tête
8
composée d'une partie centrale circulaire 8a dont la bordure est prolongée par
une
jupe annulaire 8b s'étendant en regard et à distance du corps principal 7.
La partie inférieure 7a du corps principal 7 comporte un joint torique 7c,
destiné à
assurer l'étanchéité du couvercle 5 une fois verrouillé sur le corps de
conteneur 3.
Ce couvercle 1 est équipé de moyens permettant son verrouillage sur le corps
de conteneur 3.
Ces moyens de verrouillage se composent ici de quatre ergots mobiles 11 en
forme de
crochets, régulièrement répartis dans l'espace séparant le corps principal 7
et la jupe
8b en regard.
Les crochets de verrouillage 11 se présentent chacun sous la forme d'une pièce
allongée comportant deux extrémités :
- une extrémité supérieure 11 a, portée par un anneau 12 (visible figure 5),
avec une
possibilité d'articulation en rotation autour d'un axe 13 (perpendiculaire à
l'axe
longitudinal 6 du couvercle 5), et
- une extrémité inférieure 11 b, présentant d'une portion saillante vers
l'intérieur (c'est-
à-dire ici orientée en direction de l'axe longitudinal 6), destinée à venir
s'insérer dans
un logement du corps de conteneur 3 pour assurer le verrouillage du couvercle
5.
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Ces crochets 11 portent encore chacun un galet d'appui 14, monté libre en
rotation
autour d'un axe 14a parallèle à son axe de rotation 13, destiné à réduire les
frottements lors de la manoeuvre des crochets 11.
Ces crochets de verrouillage 11 sont manoeuvrables, autour de leur axe de
rotation 13, entre deux positions :
- une position de verrouillage, correspondant aux figures 1 et 5, dans
laquelle lesdits
crochets 11 sont aptes à assurer le verrouillage du couvercle 5 sur le corps
de
conteneur 3, et
- une position rétractée, détaillée par la suite en relation avec la figure 7,
dans laquelle
lesdits crochets 11 sont désactivés pour permettre la séparation du couvercle
5 par
rapport au corps de conteneur 3.
Des moyens de rappel élastique 15 sont associés aux crochets 11 pour tendre
à les maintenir en position de verrouillage.
Ces moyens de rappel 15 se présentent ici sous la forme générale d'un anneau
élastique.
La manoeuvre des crochets 11 depuis leur position de verrouillage jusqu'à leur
position rétracté est mise en oeuvre par le déplacement d'une pièce mobile 16
équipant
le couvercle 5, dite organe de désactivation , pilotable par l'opérateur.
L'organe de désactivation 16 en question se présente sous la forme générale
d'un anneau comportant une bordure inférieure 16a évasée vers l'extérieur et
sur
laquelle le galet 14 des crochets 11 est maintenu en appui par l'action de
leurs moyens
de rappel élastique 15.
La bordure inférieure 16a de l'organe de désactivation 16 forme une came de
manoeuvre des crochets 11 entre leur position de verrouillage et leur position
de
déverrouillage.
Pour cela, cet organe de désactivation 16 est manoeuvrable en translation
axiale au
sein du couvercle 5, entre deux positions :
- l'une inférieure de repos (figures 1 et 5), maintenue par des moyens de
rappel
élastique 17, dans laquelle les galets 14 des crochets 11 coopèrent avec le
petit
diamètre de la bordure inférieure 16a de sorte que ces crochets 11 soient en
position
de verrouillage,
- l'autre supérieure de désactivation (détaillée par la suite en relation avec
la figure 7),
obtenue par l'action de l'opérateur, dans laquelle la partie de grand diamètre
de sa
bordure inférieure 16a vient pousser les galets 14 de sorte à provoquer le
pivotement
vers l'extérieur des crochets 11 en position rétractée.
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Les moyens de rappel élastiques 17 peuvent consister en des ressorts spirales
insérés dans des logements ménagés dans l'anneau 16, interposés entre ledit
anneau
et la tête de couvercle 8.
Par ailleurs, toujours sur la figure 1, on peut voir que le couvercle 5 est
verrouillé sur une structure particulière du corps de conteneur 3.
En l'occurrence, la bordure supérieure 3c du conteneur 1 comprend ici
principalement
un prolongement annulaire 20 à section de forme générale triangulaire, avec :
- une surface inclinée externe 20a, dans laquelle est ménagée une gorge
annulaire 21
ouverte vers l'extérieur et conformée pour recevoir l'extrémité inférieure 11
b des
crochets 11 ;
- une surface inclinée interne 20b, destinée à épouser la partie tronconique
7b du
couvercle d'obturation 5.
Les opérations de verrouillage et de déverrouillage du couvercle d'obturation
5
sur le corps de conteneur 3 sont décrites ci-dessous en relation avec les
figures 1, 6 et
7.
Tout d'abord, en relation avec la figure 6, la procédure de verrouillage
consiste
à positionner convenablement le couvercle d'obturation 5 en regard de
l'ouverture 4, et
en appui sur la bordure supérieure 20.
Dans cette situation qui précède le verrouillage, on peut voir que les
crochets 11 sont
en position de verrouillage (telle que décrite précédemment en relation avec
la figure
5), et que leur extrémité inférieure 11 b est en appui sur la surface inclinée
extérieure
20a de la bordure supérieure 20 précitée.
Ensuite, l'opérateur exerce une pression verticale dans l'axe de l'ouverture
4,
en direction de l'élément de fond 3b du corps de conteneur 3 (symbolisé sur la
figure 6
par la flèche 22).
Avec l'avancement du couvercle 5 au sein de l'ouverture 4, les crochets 11
coulissent
sur la surface inclinée extérieure 20a, ce qui provoque leur pivotement vers
l'extérieur.
Ensuite, les crochets 11 reviennent automatiquement en position initiale sous
l'effet de
leurs moyens de rappel élastique 15, cela lorsque leur extrémité inférieure 11
b vient en
regard du logement 21 ; ce déplacement particulier des crochets 11 en vue de
leur
mise en place constitue un mouvement de type encliquetage.
Le couvercle 5 est alors convenablement verrouillé au niveau de la bordure
supérieure 3c du conteneur 3, et obture efficacement l'ouverture 4 du corps de
conteneur 3 (figure 1).
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Dans cette position, la partie principale 7 et la jupe 8b du couvercle 5
viennent se
positionner de part et d'autre du prolongement 20 du corps 3 ; on obtient
ainsi un
emboitement de ces deux éléments en forme de chicane, ce qui concourt encore à
optimiser l'efficacité radioprotectrice du conteneur 1.
Pour déverrouiller le couvercle 5 (figure 7), l'opérateur utilise un moyen
rapporté
24 émetteur d'un champ magnétique, en forme par exemple de poignée magnétique,
destiné à provoquer le pilotage de l'organe de désactivation 16 décrit
précédemment
dans sa position de désactivation.
Pour cela, en pratique, l'opérateur positionne sa poignée magnétique 24 au
contact de la surface du couvercle 5.
Une fois en place, le champ magnétique émis par cette poignée 24 provoque le
déplacement de l'organe de désactivation 16 vers le haut, dans sa position
supérieure
dite de désactivation. La bordure inférieure 16a de l'organe de désactivation
16 pousse
alors les galets 14 vers l'extérieur, ce qui permet d'obtenir l'écartement en
position de
déverrouillage des crochets 11 associés.
La poignée magnétique 24, solidarisée avec le couvercle 5 par aimantation,
permet
ensuite la séparation de ce couvercle par rapport au corps de conteneur 3.
Bien entendu, lorsque la poignée 24 est séparée du couvercle 5, l'organe de
désactivation 16 revient dans sa position de repos sous l'effet de ses moyens
de
rappel élastique 17 ; les crochets 11 reviennent en position de verrouillage
sous
l'action de leur ressort associé 15.
Ainsi, cette structure de conteneur permet un verrouillage simple, rapide et
efficace du couvercle sur le corps de conteneur.
De plus, ce conteneur est intéressant sur le plan de la sécurité, puisque
l'opérateur doit
rapporter des moyens complémentaires pour pouvoir ouvrir le couvercle,
limitant ainsi
les risques d'ouverture involontaire.
Sur les figures 1, 6 et 7, on remarque encore la structure particulière du
corps
de conteneur 3. Ce corps 3 se compose d'une partie intérieure 29 en tungstène,
emboîtée dans une partie extérieure 30 en plomb ; ces deux parties blindées
sont
composées chacune d'une ceinture de parois latérales associée à un élément de
fond.
Ainsi, la partie intérieure 29, du côté de la source radioactive, est réalisée
dans un
matériau radioprotecteur ayant des caractéristiques radioprotectrices
supérieures à
celles de la partie extérieure 30, l'épaisseur de ces parties intérieure 29 et
extérieure
30 étant fonction du niveau de radioprotection recherché.
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Les deux parties 29 et 30 sont ici maintenues ensemble au moyen de deux
inserts cylindriques traversants en tungstène 33 ; l'extrémité libre
extérieure 33a de ces
inserts sert aussi à la fixation, par des moyens appropriés, des deux
extrémités libres
d'une anse 34 de transport du conteneur 1.
Le prolongement 20 du corps de conteneur, sur lequel vient se verrouiller le
couvercle d'obturation 5, est monobloc et constitutif de la ladite partie
intérieure en
tungstène 29.
Le verrouillage des crochets 11 sur cette partie intérieure 29 permet
d'utiliser ses
caractéristiques de résistances à l'usure et au frottement ; ce verrouillage
permet en
plus une continuité du blindage en tungstène, ce qui optimise encore la
qualité de
radioprotection obtenue.
De plus, on note que la partie blindée en plomb 30 comporte un prolongement
supérieur qui vient ceinturer la surface extérieure de la jupe de couvercle
8b.
Pour être complet, le corps 3 comporte encore une coque périphérique 31 en
matériau plastique, recouvrant la surface de sa partie extérieure blindée 30.
Cette coque plastique 31 se compose d'une paroi cylindrique 31 a dont la
bordure
inférieure est associée à un élément de fond 31b et dont la bordure supérieure
est
prolongée par un retour supérieur 31c recouvrant la bordure supérieure de la
partie
extérieure blindée 30.
L'élément de fond 31b et la bordure inférieure de la paroi latérale 31 a de la
coque
plastique 31 sont munis de moyens structurels complémentaires 32, de type
rainures/nervures, permettant leur assemblage par emboitement (démontable ou
non).
La possibilité de démontage en question peut s'avérer utile pour faciliter le
remplacement de cette coque externe lorsqu'elle est usée ou abimée.
De manière générale, cette structure particulière du corps de conteneur 3,
alliant un blindage en tungstène et un blindage en plomb, peut être employée
avec un
couvercle ne présentant pas les moyens de verrouillage particuliers décrits
précédemment.
Les figures 8 à 11 montrent une autre forme possible d'un conteneur selon
l'invention, dans laquelle le couvercle d'obturation est muni de moyens de
verrouillage
désactivables par des moyens mécaniques, en l'occurrence une poignée prévue à
cet
effet.
Ce conteneur 35 est similaire à celui décrit ci-dessus en relation avec les
figures 1 à 7.
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Ainsi, on retrouve un corps de conteneur 3 identique à celui déjà décrit ci-
dessus.
Concernant le couvercle 36, on retrouve les crochets mobiles 11, portant
chacun un
galet 14, et manoeuvrables par l'organe de désactivation 16 ; ce couvercle 36
se
distingue uniquement du précédent par le fait qu'il est muni d'une poignée
articulée 37
5 permettant la manoeuvre mécanique de l'organe de désactivation 16.
Plus précisément, la poignée 37 porte un axe transversal 38 à partir duquel
s'étendent deux tiges verticales 39 fixées à l'organe de désactivation 16.
C'est la manoeuvre de la poignée 37 qui permet ici le déplacement de l'organe
de
désactivation 16, et le mouvement des crochets 11 entre les positions de
verrouillage
10 et de déverrouillage.
En pratique, pour l'obturation du corps 3, la poignée 37 est rabattue contre
le
couvercle 36, ce qui correspond à la position inférieure de repos de l'organe
de
désactivation 16 et à la position de verrouillage des crochets 11 (figures 8
et 9).
Ensuite le couvercle 36 est positionné en regard de l'ouverture 4 du corps de
conteneur 3 (figure 9), puis l'opérateur pousse le couvercle 36 en direction
de l'élément
de fond 3b jusqu'à ce que les crochets 11 viennent se loger par encliquetage
dans le
logement 21 du corps 3 (figure 10). Le couvercle 36 est ainsi convenablement
verrouillé sur le corps 3.
A l'inverse, pour séparer le couvercle 36 de son corps 3, il suffit à
l'opérateur de
manoeuvrer la poignée 37 vers le haut, tel que représenté sur la figure 11.
Lors de cette manoeuvre, l'axe transversal 38 se déplace vers le haut, sous
l'effet levier
généré par l'appui des deux prolongements latéraux 40 contre la face
supérieure du
couvercle 36, provoquant une traction axiale sur les tiges verticales 39 qui
assurent à
leur tour un mouvement de l'organe de désactivation 16 dans sa position
supérieure de
désactivation.
Au final, les crochets 11 aboutissent en position de déverrouillage, et se
dissocient du
logement 21 ; l'opérateur peut alors séparer le couvercle 36 par rapport au
corps de
conteneur 3.
Cette dernière forme de réalisation a l'avantage d'être relativement simple et
de
ne pas nécessiter l'emploi de moyens rapportés pour déverrouiller le couvercle
36.
