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Appareil de nanutention de cartouches dans un réacteur nucléaire à canaux verticaux
L'invention a pour objet un appareil de manutention de cartouches dans un réacteur nucléaire à canaux verticaux.
Cet appareil est spécialement adapté à la manipulation de cartouches placées chacune à l'intérieur d'une chemise cylin- drique ouverte à ses deux extrémités, la cartouche et la chemise étant destinées à être chargées et déchargées simultanément.
La chemise est faite d'une matière ne nuisant pas au fonctionne- ment du réacteur, comme le graphite par exemple. Elle comporte une gorge annulaire intérieure, et la cartouche est terminée à sa partie supérieure par une tête sous laquelle est ménagée une gorge, les deux gorges étant situées sensiblement au même niveau.
L'appareil selon l'invention, destiné à nanipuler des cartouches de ce type dans un réacteur nucléaire à canaux
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verticaux, est caractérisé en particulier par le fait qu'il ' comporte un corps de forme allongée verticalement, soutenu par un organe de suspension tel qu'un câble par exemple, et que le corps est muni de tiges verticales rotatives s'étendant vers le bas et réparties à égales distances de l'axe longitudinal du corps, chaque tige étant solidaire d'un verrou de forcie allongée horizontalement. La longueur du verrou est telle qu'il puisse pénétrer simultanément dans la gorge annulaire intérieure de la chemise et dans la gorge ménagée sous la tête de la cartouche.
Des noyons sont de plus prévus pour commander la rotation des tiges et Remettre, soit l'accrochage de la cartouche et de la chemise sur l'appareil en logeant les extrémités des verrous dans les gorges, soit leur décrochage en dégageant les verrous de ces gorges.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation parti- culier de l'appareil.
La fig. 1 représente en coupe avec arrachements partiels un empilage de trois cartouches. Cette figure a pour but de montrer la constitution de la cartouche et de la chemise, et spécialement la zone dans laquelle elles peuvent être saisies par l'appareil de manutention selon l'invention.
La fig. 2 est une coupe de l'appareil selon ltinven- tion, par un plan vertical passant par l'axe du corps de l'appareil.
La fig. 3 est une coupe analogue à celle qui est repré- sentée fig. 1, de la partie inférieure de l'appareil comprenant la commande des verrous, Les verrous ont des positions différentes sur les fig. 2 et 3.
Les fig. 4 et 5 sont des coupes suivant IV-IV et V-V, fig. 2.
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La fig. 6 est une vue suivant VI-VI, fig. 3.
La fig. 7 représente en coupe la partie inférieure de l'appareil en position d'accrochage sur une cartouche.
Sur la fig. 1 est représenté partiellement et en coupe un empilement de trois cartouches.
Chaque cartouche est entourée par une chenise 1, en graphite par exemple.
,Cette chenise est ouverte à sa partie supérieure 2, ainsi qu'à sa partie inférieure.
Elle comporte, suivant son axe, une cartouche comprenant un tube de natière active 3 enfermé dans une gaine 4, en :mgné- sium par exenple. Le tube 3, qui peut renferner un gaz tel que de l'héliun, est obturé à chaque extrémité par une plaquette 5 contre laquelle est soudé un bouchon 6.
Le bouchon 6 disposé à la partie supérieure de la cartouche est solidaire d'une tête 7 sous laquelle est nénagée une gorge 8.
La gaine 4 porte des ailettes 9 qui centrent la barre de matière active dans le cylindre 1.
La chemise 1 comporte elle-même une gorge annulaire 10 disposée sensiblement à la ménag hauteur que la gorge 8 ménagée sous la tête 7 de la cartouche.
Les fig. 2 à 7 représentent l'appareil de nanutention d'une cartouche du type de celle qui est représentée sur la fig. 1, c'est-à-dire entourée par une chemise ouverte à ses deux extrémités. Des gorges se font face, nénagées l'une dans la chemise, l'autre à la partie supérieure de la cartouche.
L'appareil comporte un corps 11 de forme allongée verticalement et suspendu par un ou plusieurs câbles 12. Ces câbles 12 servent à la fois à la suspension de l'appareil et à l'arrivée du courant électrique de connande des mouvements des verrous.
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Le corps 11 est muni de tiges verticales 13 susceptibles de tourner, ces tiges s'étendent vers le bas. Elles sont répar- ties à égale distance de l'axe longitudinal du corps 11. Dans le cas du ,iode de réalisation représenté sur les dessins, les tiges sont au nombre de trois. Chacune d'elles est solidaire d'un verrou 14 allongé horizontalenent.
Comme on le voit sur la fig. 7, la longueur de chaque verrou 14 est telle que ce verrou puisse être engagé simultanément dans la gorge annulaire 10 de la chemise 1 et dans la gorge 8 ménagée sous la tête 7 de la cartouche.
Lorsque les trois verrous 14 sont en place, comme repré- senté sur la fig. 7, c'est-à-dire engagés dans les gorges, la cartouche et la chemise peuvent être nanipulées par l'appareil.
Il est à noter que sur la fig. 1, la gorge 8 disposée sous la tête 7 de la cartouche est représentée à un niveau légè- reaent inférieur au niveau de la gorge 10 ménagée dans la chemise de graphite. Cette disposition est avantageuse car elle évite que la cartouche ne soit supportée par la chemise 1 au cours des manipulations, et que 1'épaulèrent supérieur de la rainure 10 ne supporte lui-même le poids de la chemise et de la cartouche.
Au contraire, grâce à la disposition représentée sur la fig. 1, lorsque les verrous 14 sont logés dans les gorges 8 et 10, au moment de la nontée de l'appareil les verrous commencent par soulever légèrenent la cartouche, la chemise 1 restant en place.
Il se produit un léger déplacement de' la cartouche par rapport à la chemise. Après ce léger déplacement, les verrous viennent prendre appui. sous l'épaulenent supérieur de la gorge 10 et sou- lèvent la chemise 1.
Les verrous 14 soutiennent ainsi séparément, la cartouche et la chemise 1.
Il est à noter qu'au cas où la tête 7 se désolidarise- rait de la cartouche, celle-ci et la chemise pourraient cepen- dant être enlevées par l'appareil selon l'invention, la seule
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différence résidant alors dans le fait que la cartouche repose- rait dans la chemise au lieu d'ôtre supportée indépendamment de celle-ci.
Les fig. 2 et 7 représentent le cas ou les verrous 14 sont placés en position radiale par rapport au corps 11 de l'appareil.
La fis. 3 représente les mêmes verrous 14, après rotation de ceux-ci pour permettre l'introduction des verrous 14 dans l'espace annulaire séparant la tête 7 de la paroi intérieure de la chemise 1.
Les doyens de commande de la rotation des tiges 13 comprennent un pignon 15 solidaire de chaque tige, un pignon d'entrainement 16, en prise avec les pignons 15, et un disposi- tif de commande de rotations alternatives de ce pignon d'entrai- nenent 16.
Ce dernier dispositif comporte une tige cannelée 17, en prise avec des cannelures correspondantes de l'alésage ménagé à l'intérieur du pignon d'entrainement 16. La tige cannelée 17 peut ainsi se déplacer axialement par rapport au pignon 16, nais reste liée en rotation à ce pignon.
La tige cannelée 17 est prolongée vers le haut par un collet 19 solidaire d'un tenon 20. Ce tenon prend appui dans une rampe fixe 21. Au cours des déplacements axiaux de la tige 17, le tenon 20 se déplace sur la rampe 21 et provoque la rotation de cette tige 17 et par conséquent celle des verrous 14 par l'intermédiaire des pignons 15 et 16.
L'extrémité supérieure de la tige cannelée 7 comprend une partie lisse 22 terminée par un filetage 23 engagé dans un plateau 24. Un ressort 25 prend appui sous le plateau 24 et sur un plateau 26. Ce ressort tend donc constamment à soulever le plateau 24 et à faire monter la tige cannelée 17.
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Sans autre action, les verrous 14, prennent la position représentée sur les fig. 2 et 7, c'est-à-dire une position d'accrochage des cartouches.
Au-dessus du plateau 24, un électro-ainant 27 est fixé dans le corps 11. Son noyau mobile est solidaire d'une tige 28 agissant contre l'extrémité supérieure de la tige cannelée 17 pour enfoncer cette tige.
Il en résulte que lorsque l'électro-aimant 27 est excitée la tige cannelée 17 est enfoncée et que les verrous 14 prennent une position telle qu'ils peuvent être engagés sans difficulté dans l'espace annulaire séparant la tête 7 de la cartouche et la paroi interne de la chemise 1.
Au contraire, lorsque l'électro-aimant 27 n'est pas excité, le ressort 25 fait remonter la tige cannelée 17 et l'appa- reil est dans une position assurant l'accrochage de la cartouche.
L'appareil est enfin complété par une tige 29 disposée suivant l'axe du corps 11 et déplaçable longitudinalenent.
L'extrémité inférieure de la tige 39 peut venir au contact de la partie supérieure de la tête 7 de la cartouche et être repoussée par cotte tête au fur et à mesure de la descente de l'appareil.
La tige 29 comporte une partie 30 de plus gros diamètre qui vient agir sur un bouton poussoir 31 lorsque la tige 29 est repoussée vers le haut. Le bouton poussoir 31 peut actionner un contact électrique 32 qui signale par exemple que l'appareil est effectivement en position d'accrochage.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux détails du mode de réalisation qui vient d'être représenté, ceux-oi pourraient être modifiés sans sortir du cadre de l'invention.