FR2482353A1 - Tete preneuse pour elements combustibles, notamment pour reacteurs nucleaires - Google Patents

Abstract

CETTE TETE EST PEU ENCOMBRANTE ET SES ORGANES DE SECURITE SONT BIEN VISIBLES ET FACILEMENT ACCESSIBLES. CETTE TETE COMPREND ESSENTIELLEMENT UNE BAGUE DOUBLE 11 DONT LA PARTIE FIXE 15 PORTE LE LEVIER PIVOTANT DE SECURITE 28 ET LES CLIQUETS SERVANT A LA PREHENSION D'UN ELEMENT COMBUSTIBLE, LA PARTIE TOURNANTE 19 DE CET ANNEAU DOUBLE COMMANDANT, PAR SA ROTATION ENTRE DEUX POSITIONS DEFINIES PAR LA PENETRATION DU LEVIER 28 DANS DES RAINURES 29 DE LA PARTIE MOBILE, LA MISE EN PLACE ET LE RETRAIT DES CLIQUETS DE PREHENSION. CETTE TETE SERT SURTOUT A L'EXTRACTION DES ELEMENTS COMBUSTIBLES UTILISES DANS LES CENTRALES NUCLEAIRES.

Description

6 AVR. 1981

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On sait déjà par la demande de brevet allemand n0

2 308 131 que l'on peut monter à articulation sur le carter cy-

lindrique de-préhension d'un engin de levage des cliquets pivo-

tants de préhension constituant la tête preneuse pour des éléments combustibles ou encore on peut monter à articulation sur le carter

cylindrique de préhension le mécanisme destiné à saisir les élé-

ments combustibles. On y prévoit pour la commande de la tête pre-

neuse un appareil moteur monté au-dessus du carter de préhension à une distance relativement faible des cliquets et relié à chacun des cliquets par une barre particulière. Le support de l'ensemble

du carter et des cliquets forme un bloc creux recevant à l'inté-

rieur cet ensemble qui peut s'y déplacer entre des butées. Ce -

coulissement sert à maintenir dans leurs positions intérieure et extérieure des organes d'arrêt des cliquets qui se trouvent entre

ces butées.

Une telle tête preneuse conviendrait moins dans le cas de dispositifs présentant une grande longueur entre les cliquets

et l'appareil moteur parce qu'il faudrait alors allonger les bar-

res commandant les cliquets et qui pourraient donc facilement se mettre à vibrer en l'absence de toute mesure préventive. On connait

cependant, par exemple, par le brevet albmand 1 764 176, des dis-

positifs de levage pour éléments combustibles qui sont nstitués

par des éléments coulissant télescopiquement l'un dans l'autre.

L'élément intérieur doit dans ce cas retirer les longues-barres fonctionnelles des éléments combustibles et leur faire traverser en montant la tête preneuse. Un tel fonctionnement exclut pour des raisons d'encombrement une disposition suffisamment rapprochée

de l'appareil moteur par rapport aux cliquets de préhension. -

Cette tête preneuse connue présente l'inconvénient supplé-

mentaire consistant en ce que sa section droite est relativement

importante en raison de la place nécessaire au logement des dif-

férentes barres et que les organes d'arrêt des cliquets sont-d'un

accès difficile du fait qu'ils se trouvent à l'intérieur du dispo-

sitif de levage.

- La présente invention se propose d'établir une tête pre-

neuse d'un dispositif de levage qui puisse coulisser sur son sup-

port ou pylÈne de levage et comporte des cliquets de préhension des éléments combustibles provenant d'un réacteur nucléaire, ces

cliquets étant susceptibles de pivoter dans-des plans verticaux.

Cette tête preneuse doit être constituée de telle manière qu'elle puisse être montée avec un faible encombrement même dans le cas de dispositifs de levage de type télescopique. En même temps, les différents organes doivent être montés de manière visible pour assurer la sécurité mécanique des cliquets de préhension et ces

organes doivent être facilement accessibles.

L'invention est avantageuse en ce sens qu'elle utilise un anneau double qui permet de déplacer tous les cliquets de préhension en agissant sur une seule pièce, à savoir la partie

tournante de l'anneau double et cela-sans intermédiaire. On sup-

prime ainsi les différentes barres commandant les cliquets de

telle sorte que le mode de construction des cliquets devient in-

différent ainsi que leur éloignement de l'appareil moteur qui produit l'ouverture et la fermeture des cliquets et qui peut être éventuellement de type hydraulique. Afin que le levier de sécurité puisse bloquer la partie tournante de l'anneau double, il doit être disposé dans son voisinage, c'est-à-dire à l'extrémité du dispositif de levage. On peut ainsi bien observer ce levier en cours de fonctionnement et l'atteindre facilement s'il se produit

un dérangement.

D'autres aspects de l'invention consistent en particulier

en ce que la transmission du mouvement rotatif de la partie tour-

nante de l'anneau double aux cliquets de préhension se fait d'une manière simple, d'ot il-résalte un ensemble compact supprimant

toutes articulations autres que la suspension normale des cliquets.

Il est, de plus, possible d'arrêter et de libérer d'une manière simple et sure la partie tournante de l'anneau double, c'est-à-dire aussi les cliquets de préhension en n'utilisant qu'un petit nombre d'organes. On arrive à ce résultat, notamment grâce à ce que cette partie tournante atteint, au cours de sa rotation qu'elle effectue de toute manière pour actionner les cliquets, une

position pour laquelle le levier de sécurité peut venir directe-

ment en prise avec elle.

Si la tête preneuse est saisie intérieurement suivant une forme d'exécution particulière de l'invention par une surface sphérique constituée à l'intérieur de pièces articulées, le plan des cliquets peut correspondre à celui passant par la tête de l'élément combustible de telle sorte que l'on peut établir une

tête preneuse dont le contact avec la tête de l'élément combus-

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tible permet un désaxage latéral de ce dernier. -

On a représenté schématiquement aux dessins ci-joints certaines formes d'exécution de l'invention données à titre d'exemple. Sur ces dessins: La fig. 1 représente un dispositif de levage télescopique pour réacteurs nucléaires en position d'extension, tel qu'il est monté à l'intérieur d'un tube de guidage au-dessus d'un élément combustible. La fig. 2 représente ce dispositif de levage dans lequel l'élément combustible a été soulevé et a été introduit dans le

tube de guidage.

La fig. 3 est une coupe verticale de la tête preneuse a

l'extrémité de son pylône porteur.

La fig. 4 est une coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la fig. 3 La fig. 5 est une coupe analogue à la fig. 1 représentant l'articulation de l'nneau double pour la position d'ouverture des

cliquets de préhension.

La fig. 6 représente un détail de l'anneau double pour la

position de fermeture des cliquets de préhension.

La fig. 7 représente une autre forme d'exécution et de

montage de la tête preneuse à l'extrémité-de son pylône porteur.

La fig. 8 représente en vue latérale un autre mode de

commande des cliquets de préhension. -

La fig. 9 est une vue par-dessus correspondant à la fig. 8.

Les éléments combustibles 1 provenant d'une installation nucléaire sont montés dans un bâti 2 placé plus haut et plus loin ou bien ils y sont amenés. A cet effet, et comme on le voit en figs. 1 et 2, il est prévu un bloc télescopique comprenant un pylône de levage 3 formant l'élément extérieur et portant la tête preneuse 4 saisssant les éléments combustibles 1, et le grappin à

barre 5 formant l'élément intérieur saisissant les barres fonction-

nelles telles que les barres de réglage ou les barres intérieures pénétrant dans les éléments combustibles 1.-Les éléments dubloc télescopique peuvent coulisser dans le tube de guidage 6 et sont reliés d'une manière amovible l'un à l'autre par leurs extrémités supérieures lorsqu'ils se trouvent dans la position représentée pour laquelle ils sont repoussés ensemble vers le haut de leur parcours.

Lorsqu'on supprime cette liaison, les barres fonctionnel-

les, non représentées, peuvent être retirées en traversant la tê-

te preneuse et en remontant le long du pylône 3. L'allusion faite à ces barres fonctionnelles signifie simplement que le pylône de levage 3, servant à porter lm tête preneuse, peut être occupé in- térieurement sur la majeure partie de sa longueur par des barres

fonctionnelles lorsqu'une butée inférieure 7 portée par le grap-

pin à barres 5 vientfrapper la traverse supérieure 6 du pylône de levage et que-les barres fonctionnelles sont soulevées en même temps que le pylône de levage 3 qui les entoure. Ce processus de levage exclut la mise en place d'un système de commande sans accroissement de la largeur du dispositif de levage au-dessous de la traverse 8 pour actionner les cliquets de préhension 9 (fige 5 et 6) montés à articulation sur la tête preneuse 4 pour sisir les

éléments combustibles 1.

La tête preneuse 4 qui se trouve à l'extrémité inférieure du pylône de levage 3 est constituée essentiellement comme on le voit en figs. 3 et 6 par un support 10 et par un anneau double 11 reposant sur ce support par une articulation sphérique, cet anneau commandant les cliquets de préhension 9destinés à pénétrer dans

les évidements 12 corimpondants ménagés dans les éléments combus-

tibles. Le support 10 présente une bride 13 à la face-inférieure de laquelle

sont formées des nervures 14 dirigées vers le bas et vers le cen-

tre de l'anneau, la surface extérieure de ces nervures se confor-

mant à la surface intérieure en forme de portion de sphère de l'anneau double 11 ou, plus précisément de la partie fixe 15 de ce dernier. Les faces latérales 16 de ces nervures 14 forment des butées pour cette partie fixe 15 grâce à quoi l'anneau double il

peut vaciller en totalité sur 2 pour puvoir s'adapter aux surfa-

ces d'appui parfois déformées de l'élément combustible 1.

Le support 10 est monté à coulissement sur le pylône de levage 3 par l'intermédiaire de boulons de guidage 17 relativement

longs, qui traversent la bride 13, en le guidant pendant son cou-

lissement, -la bride 13 étant appliquée au contact des têtes de

ces boulons par les ressorts de compression.

Le cliquet & préhension 9 en forme de marteau prend sa position de travail sous l'action de la partie mobile 19 de

l'anneau double 11. De plus, le cliquet de préhension 9 est arti-

culé par l'extrémité libre de son manche au-dessus de l'anneau double 11 tandis que sa tête 20 p.end librement en traversant la partie tournante 10 de cet anneau double. Pendant que la face

transversale avant 21 de la tête 20 assure par basculement la liai-

son avec l'élément combustible 1, l'arrière 22 de cette tête porte un téton en saillie 23 en prise avec une rainure 24 formant coulis- se, qui est ménagée dans la face inférieure de la-partie mobile 19 de l'anneau double. En position d'ôuverture des cliquets de préhension 9, au nombre de quatre, uniformément répartis, au total (voir fig. 4),les rainures formant des coulisses sont parcourus par les tétons 23 des cliquets dans une direction sinistrorsum en allant de l'extérieur vers l'intérieur, c'est-à-dire vers le

centre de l'anneau. Lorsque la partie mobile 19 effectue une ro-

tation partielle dans le sens dextrorsum, les cliquets 9 sont re-

poussés de manière à occuper leur position de fermeture comme-on

le voit en fig. 6.

Pour l'entraînement, on a recours soit à un pignon 25

(fig. 4) engrenant avec la denture intérieure de la partie tour-

nante 19 de l'anneau double soit, comme représenté en figs. 8 et 9, à un cylindre de commande 26 dont l'extrémité active est reliée

au bras 27 de la partie tournante 19a de l'anneau douhI lia.

Pour les positions extrêmes de la partie tounante 19, cette dernière est reliée à-'la partie fixe 15 par un levier de sécurité 28 monté à poste fixe en pouvant pivoter. A cet effet,

on a prévu des rainures 29 et 29a ménagées dans la partie tournan-

te 19 pour recevoir le levier de sécurité 28 soumis à l'action du

ressort 31 agissant sur le bras 30 de ce levier (Figs. 3 et 4).

Le levier de sécurité 28 est associé à un poussoir 32 coulissant élastiquement dans le sens vertical à l'intérieur du pylône 3 et

comportant un prolongement.

Les positions extrêmes du levier de sécurité 28 et des cliquets de préhension sont définies par les commutateurs 33 et 34 qui arrêtent par voie électrique les cliquets dans leurs positbns extrêmes et dbnt il n'est pas besoin de décrire davantage ici le fonctionnement. Revenant a la variante de la fig. 7, l'anneau double llb présente des chambres intérieures 35 destinées à recevoir au moment voulu les têtes 36 des boulons 17a guidés dans le pylône de levage 3, de telle sorte que l'anneau double llb puisseépouser exactement

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la surface par laquelle doit être saisi l'élément combustibles 1, surface. qui a pu être rendue oblique, par exemple sous l'action éventuelle de la chaleur. Ces chambres intérieures permettent aussi un désaxage transversal de l'anneau double llbi, tout au moins dans une certaine mesure. Comme dans le cas des figs. 3 et 5, des ressorts entourant les boulons 17a sont placés sous tension entre

l'anneau double llb et le pylône de levage 3, chacun de ces res-

sorts étant subdivisé en un ressort de compression-plus long et plus fort 18a et un ressort de compression plus court et plus f. ai ble 18b. Entre ces ressorts élémentaires se trouve intercalé un collet 37 formé sur le boulon l7a. Lorsque l'anneau double vient au contact de l'élément combustible 1, il se produit d'abord un écrasement du ressort le plus court 18b. Si l'on n'interrompt pas à ce moment-là la descente du pylône en raison d'un dérangement possible, les ressorts de compression plus forts 18,a réagissent pour assurer la sécurité, ce qui est accompagné par une remontée des boulons 17a vers le haut en déclenchant une interruption d'urgence.

Lors de la.descente du dispositif de levage, la tête pré-

neuse 4 et le pylône de levage 3 sont écartés l'un de l'autre, par exemple-par les ressorts de compression 18 jusqu'au moment de la butée tandis que les cliquets de préhension 9 se trouvent en positionouverte, d'autant plus qu'ils ne sont soumis à aucune charge. Ils sont mécaniquement assujettis dans cette position par rapport à la partie mobile 19 de l'anneau double il grâce à la

pénétration du levier de sécurité 28 dans la rainure 29.

Lorsque la tête preneuse 4 vient se poser sur un élément combustible 1 et que le mouvement de descente continue, le poussoir 32 et son prolongement font basculer le levier de sécurité 28.et

le font ainsi sortir de la rainure 29 après quoi le pylône de le-

vage 3 vient s'appliquer sur la butée 38 du tube de guidage 6, ce

qui arrête la course.

Au commencement de l'extraction d'un élément combustible 1, le pignon 25 fait tourner la partie tournante 19 de l'anneau double

et les cliquets de préhension 9 viennent en prise avec les évide-

ments 12 des éléments combustibles. Le processus de levage qui s'ensuit laisse alors le levier de sécurité 28 basculer à nouveau et pénétrer dans la rainure 29 (fig.4)0-n verrouillant les organes

de préhension avant l'extraction de l'élément combustible 1.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Tête preneuse coulissant le long du pylône de levage

qui le porte dans un dispositif de levage et présentant des cli-

quets basculants servant à la préhension des éléments combustibles utilisés dans une centrale nucléaire, cette tête preneuse étant caractérisée par le fait qu'elle comporte un anneau double dont une partie peut tourner par rapport à l'autre qui est fixe et qui porte un levier de sécurité et des cliquets de préhension, cette partie tournante commandant le pivotement des cliquets pendant

qu'elle passe d'une position extrême à l'autre, positions extrê-

mes qui sont assurées par le bloquage déterminé par le levier de sécurité.

2. Tête preneuse suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les cliquets de préhension, dont la forme est celle d'un T renversé et dont la tête peut basculer au-dessous de la partie mobile de l'anneau double peuvent pénétrer par la partie avant de cette tête dans les évidements destinés a les recevoir dans un élément combustible tandis que la partie arrière de cette

même tête porte un téton formant coulisseau venant en prse par-

dessous avec des rainures-coulisses ménagées dans la partie tour-

nante de l'anneau double en se dirigeant obliquement par rapport

au rayon.

3. Tête preneuse suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le levier de sécurité bascule sous l'action d'un ressort dans l'une ou l'autre de deux rainures ménagées dans la partie tournante de l'anneau double lorsque cette partie tournante

atteint l'une de ses positions extrêmes telles qu'elles sont défi-

nies par la longueur des rainures-coulisses, et cela lorsque la

tête mobile s'écarte par rapport à son pylône porteur.

4. Tête preneuse suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le dégagement du levier de sécurité est-assuré par un poussoir coulissant verticalement dans le pylône lorsque ce dernier se rapproche de la tête preneuse, ce poussoir venant

agir à ce moment sur un bras de levier de sécurité.

5. Tête preneuse suivant la revendication 1 ou la reven-

dication 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend essentiel-

lement, outre l'anneau double, un support soumis à l'action de ressorts de compression qui tendent à l'appliquer sur la tête de boulons de guidage fixes, ce support portant au-dessous d'une bride un ensemble de nervures dirigées vers le bas et dont la

surface extérieure épouse la forme d'un corps de révolution de-

manière à servir de palier sphérique pour l'anneau double situé

au-dessous d'elles.

6. Tête preneuse suivant la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisée par le fait que la partie fixe de l'anneau double reçoit avec un jeu radial l'extrémité de boulons de guidage coulissant verticalement dans le pylône de levage et pénétrant dans des chambres intérieures de cette partie fixe, un collet prévu

sur chacun de ces boulons servant d'appui aux ressorts de compres-

sion maintenus entre ce collet d'une part et le pylône ou la par-

tie fixe de l'anneau double d'autre part.

7. Tête preneuse suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que le ressort de compression se trouvant du côté de l'anneau double est plus faible que celui qui se trouve du côté

du pylône.