FR2532223A1 - Dispositif et procede de positionnement de lames et d'ailettes pour des grilles de support de barres de combustible nucleaire - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT DE LAMES ET D'AILETTES A POUR BUT D'ALIGNER SIMULTANEMENT LES SEGMENTS DES LAMES FORMANT UNE GRILLE DE SUPPORT DE BARRES DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE. CE DISPOSITIF COMPREND UNE PLAQUE 102 COMPORTANT UNE MULTIPLICITE DE TIGES 104 S'ETENDANT A PARTIR DE CETTE PLAQUE EN RANGEES ET EN COLONNES, ET DISPOSEES EN VUE DE PENETRER DANS LES CELLULES D'UNE GRILLE 16. LES TIGES A LA PERIPHERIE DE LA PLAQUE CONSTITUENT UN PREMIER ENSEMBLE ET COMPORTENT A LEURS EXTREMITES SUPERIEURES UN ELEMENT EN FORME DE BECHE 106 COMPORTANT UNE SEULE PALETTE, LES TIGES RESTANTES CONSTITUANT UN SECOND ENSEMBLE ET COMPORTANT A LEURS EXTREMITES SUPERIEURES UN ELEMENT EN FORME DE BECHE COMPORTANT UNE PAIRE DE PALETTES. CES ELEMENTS EN FORME DE BECHES VIENNENT HEURTER CONTRE LES AILETTES S'ETENDANT A PARTIR DE CERTAINES LAMES POUR ALIGNER LES SEGMENTS DES LAMES ET MAINTENIR LES LAMES DANS UNE POSITION ALIGNEE.

Description

Dispositif et procédé de positionnement de lames et d'lailettes p 2 our

des grilles de support de barres de combustible nucléaire La présente invention, sous sa forme préférée, concerne un appareil et un procédé correspondant pour la fabrication de grilles de support de barres de combustible, particulièrement pour amener des ailettes qui s'étendent suivant un certain angle à partir de certaines des lames formant la grille à fléchir pour leur permettre de pénétrer dans des trous d'une plaque de soudage et pour aligner des

segments des lames.

Les assemblages de faisceaux de combustible nucléaire comprennent une matrice de barres de combustible nucléaire qui sont disposées en rangées et en colonnes, et qui sont maintenues dans la configuration désirée par une pluralité de grilles de support de barres de combustible Ces grilles sont réalisées à partir de "lames" qui sont des éléments rectangulaires dans leur ensemble et s'étendant linéairement, caractérisés par le fait qu'ils comportent des fentes s'étendant depuis un des bords àb peu près sur la moitié de la hauteur de la lame Les lames sont assemblées de telle sorte qu'une lame soit appariée à une autre lame La fente d'une lame reçoit donc l'autre lame à l'endroit d'une partie de celle-ci qui est alignée avec la fente de cette autre lame, avec pour conséquence que la grille a une épaisseur identique à la hauteur de chacune des lames qui forment la grille La grille résultante comporte un premier ensemble de lames qui sont sensiblement parallèles les unes aux autres, et équidistantes, et un second ensemble de lames qui sont sensiblement parallèles les unes aux autres et

équidistantes, les lames de l'un des ensembles étant-

perpendiculaires aux lames de l'autre ensemble Toutes les lames précitées sont désignées par l'expression "lames intérieures" et elles sont placées en rangées et en colonnes, comme mentionné ci-dessus, dans une disposition mutuelle appariée de manière à former une grille carrée comportant des cellules ou ouvertures carrées De plus, on place des

lames extérieures sur les quatre côtés de la grille.

Les lames intérieures et extérieures, en Inconel, étaient munies d'ailettes qui s'étendaient depuis ces lames suivant un angle important dans le but de communiquer à l'eau traversant les cellules un mouvement turbulent de tourbillonnement Une fois que les lames intérieures et extérieures étaient assemblées pour former une grille, on plaçait une matière de brasage aux points de jonction et on disposait la grille assemblée, avec la matière de brasagep dans un four o l'on effectuait le brasage et, de ce fait,

la fixation mutuelle des lames pour former une grille robuste.

Le procédé ci-dessus donnait satisfaction, mais il impliquait l'utilisation de lames en Inconel On s'est aperçu que l'Inconel entraînait une utilisation du combustible nucléaire moins efficace que celle qui était souhaitable, et on a donc mis au point des lames de grille de support de barres de combustible réalisées en Zircaloy Cette matière présente l'avantage de permettre une utilisation plus efficace du combustible nucléaire Toutefois, le Zircaloy ne peut pas être soudé par brasage, étant donné qu'il ne peut

pas être exposé aux températures nécessaires pour ce brasage.

Pour cette raison, il s'est avéré nécessaire d'avoir recours à une technique de soudage de lames en Zircaloy dans laquelle un faisceau laser est utilisé L'utilisation d'un faisceau laser exige que les lames soient maintenues d'une façon relativement précise, c'est-à-dire que les lames de chaque ensemble doivent être sensiblement parallèles, avec leurs bords rectilignes, les lames de l'autre ensemble étant également maintenues de cette façon, et les lames des deux ensembles étant perpendiculaires Ces exigences ont conduit à la mise au point de ce que l'on appelle des "plaques de soudage", dont une est disposée contre le c 8 té de la

grille o se trouvaient les ailettes.

Bien que théoriquement chacune des lames soit plane, ces lames ne présentent pas, en fait, la configuration théorique plane Il faut se rappeler que les lames sont en Zircaloy, et qu'elles sont découpées à la presse dans une longue bande de Zircaloy Ce mode de découpage à la presse, conjointement avec les opérations de coudage ultérieures, engendre des tensions mécaniques dans la matière Ces tensions mécaniques, dans certains cas, ont tendance à fa-ire en sorte

que les lames n'aient pas une configuration réellement plane.

De plus, les lames doivent 9 tre manipulées pendant leur

traitement, en étant ainsi soumises à diverses forces perturba-

*trices qui contribuent à la configuration non plane de ces lames. La configuration non plane s'est avérée être des plus manifestes dans le cas de l'accouplement de la grille avec une plaque de sondage, appelée la "plaque de sondage côté ailettes" La plaque de soudage c 8 té ailettes comporte une pluralité-de trous d'accès s'étendant à travers la

* 25 plaque, de manière à permettre à un faisceau laser de tra-

verser ces trous pour souder les points d'intersection de la grille En raison de ce faisceau laser et du fait que l'appareil de maintien et de positionnement destiné à la plaque de sondage et à la grille assemblées doit positionner la grille avec précision, pour permettre un soudage à l'aide du faisceau laser, les emplacements des points d'intersection des lames formant la grille doivent 8 tre précis Les plaques

de sondage sont par conséquent réalisées dans ce but, et -

comprennent les trous d'accès de faisceau laser mentionnés ci-dessus, ainsi que deux ensembles de rainures parallèles destinées à recevoir les bords des lames Les lames, le long d'un de leurs bords, sont munies d'ailettes,et un des ensembles des lames comporte des fentes s'étendant depuis ce bord àa peu près sur la moitié de la hauteur de la lame, en vue de loger une lame de l'autre ensemble de lames Les fentes divisent donc les lames d'un des ensembles en segments et les tensions mécaniques mentionnées ci-dessus provenant du découpage à la presse, de la manutention et du traitement thermique, etc, font que les segments ne se trouvent pas dans le même plan De ce fait, il est possible que les segments

de l'ensemble mentionné ne soient pas alignés, au moins partdllement.

En outre, les trous pour le passage du faisceau laser dans la plaque de soudage côté ailettes sont aussi grands que possible, mais le diamètre de ces trous est limité car la résistance mécanique de la plaque de soudage se trouve diminuée par ces trous et, au-delà d'un certain diamètre des trous, la plaque de soudage aurait une résistance mécanique trop faible Par conséquent, si les ailettes, qui sont inclinées par rapport au plan de la lame, le sont suivant un angle trop grand, ou ne sont pas pour toute autre raison alignées avec les trous, il en résulte que la plaque de soudage côté ailettes heurte une ou plusieurs desdites ailettes, et les déforme, ce qui empêche la disposition mutuelle accouplée qui est nécessaire entre la grille et la

plaque de soudage côté ailettes.

Un objet de la présente invention est la réalisation d'un matériel utilisé dans la fabrication de grilles en Zircaloy. Un objet plus spécifique de la présente invention est la réalisation d'un dispositif destiné à venir en contact avec les ailettes précitées de lames de grille et à les

dévier de manière à les positionner en vue de leur intro-

duction dans des trous de-la plaque de soudage et à posi-

tionner les lames de grille en vue de leur encastrement dans

des rainures de la plaque de soudage.

Un autre objet encore de la présente invention est la réalisation d'un dispositif qui est utilisé dans la fabrication de grilles de barres de combustible et qui dévie toutes les ailettes de certaines des lames de grille de de manière qu'elles ne gênent pas la mise en place du dispositif sur la grille et l'alignement dès segments de lames. Conformément à ces objets ainsi qu'à d'autres objets de la présente invention, le dispositif selon la présente invention comprend une plaque plate dans son ensemble,

comportant des éléments de butée réglables s'étendant au-

dessus de la plaque, de manière à positionner la grille à une distance prédéterminée au-dessus de la plaque; en outre, le dispositif comprend une pluralité de tiges parallèles qui s'étendent vers le haut et qui sont disposées en colonnes et en rangées, et sont positionnées de manière à pénétrer dans les cellules de la grille, chacune des tiges comportant à son extrémité supérieure un élément en forme de bêche, ou élément de poussée, destiné à attaquer et à dévier une ou des ailettes de la grille Le dispositif comporte deux groupes de tiges, l'un de ces groupes se trouvant à la périphérie et étant muni d'éléments en forme de b 9 che comportant une seule palette, et l'autre groupe comprenant le restant des tiges et comportant des éléments en forme de bêche pourvus de palettess'étendant de façon opposée en vue d'attaquer deux des ailettes, et de dévier ces ailettes pour

aligner de cette façon les segments des lames.

On va maintenant décrire de façon détaillée le mode de réalisation préféré de la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage de faisceau d'éléments combustibles nucléaires; la figure 2 A est une vue-en perspective d'une grille achevée; la figure 2 B est une vue en plan montrant une partie de la grille de la figure 2 A; la figure 2 C est une vue en coupe par 2 C-2 C de la

figure 2 B; -

la figure 2 D est une vue en perspective montrant les lames intérieures et extérieures de grille dans un état désassemblé; la figure 2 E est une vue en plan d'une partie d'une grille telle qu'on la voit sur le côté non représenté sur la figure 2 A; la figure 3 A est une vue en plan d'un dispositif d'assemblage de grille; la figure 3 B est une vue en élévation du dispositif d'assemblage de grille, conjointement avec un support

destiné à ce dispositif; -

la figure 3 C est une vue en coupe par 3 C-3 C de la figure 3 B, cette vue montrant une lame intérieure de grille en place; la figure 3 D est une vue en coupe par 3 D-3 D de la figure 3 C; la figure 4 est une vue en perspective d'une bande ou ceinture de retenue selon la présente invention dans un état partiellement désassemblé; la figure 5 A est une vue en plan, partiellement en coupe, montrant une partie de la grille ainsi que des parties de la bande ou ceinture de retenue de cette grille; la figure 5 B est une vue en élévation de la grille avec sa bande de retenue; la figure 5 C est une vue par 5 C-5 C de la figure 5 B; la figure 6 À est une vue en perspective montrant une première phase du procédé de la présente invention; la figure 6 B est une vue en perspective montrant une seconde phase au cours de laquelle les grilles du second ensemble sont mises en place; la figure 6 C est une vue en perspective montrant la mise en place d'une première paire de barres d'une bande ou ceinture de retenue sur-la grille, après rotation de la grille; la figure 6 D est une vue en perspective de la structure représentée sur la figure 6 C après une rotation sur sensiblement 1800 et après la mise en place sur la grille de deux barres supplémentaires de la bande ou

ceinture de retenue; -

la figure 7 À est une vue éclatée montrant une grille avec la bande ou ceinture de retenue en place sur cette grille, un dispositif de positionnement de lames et d'ailettes, et une plaque de soudage côté ailettes la figure 7 B est une vue en perspective montrant la grille et la bande ou ceinture de retenue, ainsi que la plaque de soudage côté ailettes en-position sur la grille; la figure 7 C est une vue en perspective montrant la grille et la bande ou ceinture de retenue inversée par rapport à la position représentée sur la figure -7 B, avec la plaque de soudage côté ailettes sur le côté de dessous de la grille et avec une plaque de soudage côté manchon en place

sur la grille; -

la figure 8 A est une vue en plan du dispositif de

positionnement de lames et d'ailettes;-

la figure 8 B est une vue agrandie d'une partie d'une grille, cette vue montrant les ailettes; la figure 8 C est une vue similaire à la figure 8 B, mais avec les palettes du dispositif de positionnement de lames et d'ailettes en place et en contact avec les ailettes; la figure 8 D est une vue en coupe par 8 D-8 D deela figure 8 A; et la figure 9 est une vue en plan montrant la plaque de soudage c 8 té ailettes en position sur une grille et avec une plaque de soudage co té manchon également disposée sur

la grille.

Pour des raisons de commodité, la description

suivante de la présente invention ainsi que du procédé et de l'appareil correspondant a été diviséeen sections comme suit ( 1) Assemblage Combustible et Grille de-Support de Barresde Combustible ( 2) Dispositif d'Assemblage de Grilleset Bande ou Ceinture de Retenue ( 3) Procédé d'Assemblage de Grilles ( 4) Application du Dispositif de Positionnement de Lameset d'Ailettes ( 5) Dispositif de Positionnement de Lames et d'Ailettes ( 1) Assemblage Combustible et Grille de Support de Barres de Combustible L'appareil et le procédé de la présente invention sont spécifiquement conçus pour la fabrication d'assemblages 10 d'éléments combustibles nucléaires disposés en faisceau, comme représenté sur la figure 1 Comme on peut le voir, l'assemblage combustible nucléaire 10 est un ensemble autonome constitué d'un embout supérieur 12 et d'un embout inférieur 14, entre-lesquels est placée une matrice de barres 18 de combustible nucléaire disposées en rangées et en colonnes et maintenues dans cette configuration par

une pluralité de grilles 16 de barres de combustible.

Bien qu'elles ne soient pas représentées sur la figure 1, des barres de commande sont incluses à des positions choisies à l'intérieur du réseau de barres 18 de combustible nucléaire Les embouts 12 et 14 et les grilles 16 de barres de combustible constituent un bâti formant squelette pour supporter les barres 18 de combustible et les barres de commande Les assemblages combustiblesnueléaires sont mis en place dans des endroits prédéterminés à l'intérieur d'un réacteur nucléaire et, par conséquent, l'orientation des barres 18 de combustible

les unes par rapport aux autres est réglée de façon rigoureuse.

La présente invention concerne, dans l'un de ses modes de réalisation donné àa titre purement illustratif et non limitatif, la fabrication de grilles 16 de barres de combustible telles que représentées sur la figure 2 A La grille 16 de barres de combustible a une configuration approximativement carrée dont la périphérie est formée par

quatre lames extérieures 22 a, 22 b, 22 c, 22 d de grille.

Chaque extrémité d'une lame extérieure 22 de-grille est soudée par une soudure linéaire 30 d'angle à l'extrémité

d'une lame extérieure de grille disposée-berpendiculairement.

Deux ensembles de lames intérieures espacées et parallèles de grille sont prévus, les lames de ces ensembles étant

perpendiculaires les unes aux autres, grâce à quoi une plu-

ralité de cellules sont formées pour recevoir les barres de commande et les barres 18 de combustible nucléaire Les lames intérieures 20 de grille comportent des fentes d'accouplement

formant des points 24 d'intersection Une soudure 32 d'inter-

section est formée à chacun des points 24 d'intersection, grâce à quoi une structure de grille rigide est formée En outre, chacune des lames intérieures 20 de grille comprend à chaque extrémité une paire de pattes 26 d'une taille et d'une configuration leur permettant d'être reçues sans jeu dans les fentes supérieure et inférieure 28 formées dans les lames extérieures 22 de grille, comme on peut le voir sur la figure 2 A Une soudure 34 de fentes et de pattes est effectuée le long des rangées supérieure et inférieure de fentes 28 des lames extérieures 22 de grille En-outre, une pluralité de manchons de guidage 36 sont disposés sur la surface supérieure extrême de la grille 16 de barres de combustible-pour recevoir

et guider les barres de commande disposées dans cette grille.

Une série de soudures linéaires ou cordons de soudure 38 fixe

à demeure les manchons de guidage 36 à des encoches corres-

pondantes 40 formées dans les lames intérieures 20 de grille.

Un appareil de soudage de précision au laser convient parti-

culièrement pour effectuer une série d'opérations de soudage commandées au moyen desquelles chacune des soudures 30, 32, 34 et 38 est réalisée L'appareil de soudage de précision au laser tel que décrit et revendiqué dans les demandes de brevets français déposées ce même jour au nom de la demanderesse sous les titres respectifs de "Système d'usinage à laser" et "Chambre d'usinage mobile avec monture tournante pour la pièce" non seulement règle les divers paramètres de génération du faisceau laser en ce qui concerne la largeur et la hauteur de chaque impulsion laser et le nombre des impulsions devant être appliquées à chaque soudure, mais commande également le

positionnement séquentiel des grilles 16 de barres de combus-

tible par rapport au faisceau laser Entre chacune de ces

soudures, la grille 16 de barres de combustible est posi-

tionnée de nouveau et/ou le foyer du faisceau laser est

modifié pour effectuer le type de soudure particulier désiré.

La figure 2 B illustre une partie de la grille 16 et montre deux des manchons 16 fixés à certaines des lames intérieures 20 de grille La figure 2 C montre que dans chacune

des cellules ou ouvertures formées par quatre lames s'inter-

sectant se trouvent des doigts élastiques 44 qui ont été réalisés par emboutissage de la matière des lames pendant l'opération de formation de ces lames à partir d'une bande continue de métal De plus, à la base de la grille 16 représentée sur la figure 2 C se trouvent des ailettes 42 qui s'étendent à partir des diverseslames 20 et 22, et sont inclinées par rapport aux plans contenant les lames à partir desquels elles s'étendent Des doigts d'espacement élastiques

sont également prévus.

Sur la figure 2 D, on a représenté en perspective et sous une forme éclatée, les lames extérieures 22 b et 22 c de grille, ainsi que les lames intérieures 20 a et 20 b de grille La lame intérieure 20 a de grille comporte des pattes saillantes 48 le long de son bord supérieur et des parties formant pattes 50 a et 50 b à son bord inférieur, de part et d'autre d'une fente 52 a de bord inférieur Aux extrémités de la lame intérieure 20 a, on peut voir les pattes supérieure et inférieure 26 Sur la lame intérieure 20 b de grille, des fentes d'accouplement 52 b sont ménagées au bord supérieur et on comprendra que, d'une façon classique, les lames intérieures 20 a et 20 b sont accouplées, en s'étendant perpendiculairement l'une à l'autre, à l'endroit des fentes d'accouplement 52 a et 52 b Les lames extérieures 22 b et 22 c de grille sont pourvues à leurs extrémités de pattes 54 a d'angle; sur la figure 2 E, ces pattes 54 d'angle sont représentées dansl' état o elles se recouvrent et on voit qu'elles forment un angle de 450 avec la lame extérieure de grille dont elles font partie Les lames extérieures 20 de grille comportent des ailettes 56 sur leurs bords

inférieurs et des ailettes 58 sur leurs bords supérieurs.

Comme on l'a mentionné ci-dessus, chacune des lames exté-

rieures 22 de grille est pourvue de rangées supérieure et inférieure de fentes 2 destinées à recevoir les-pattes 26 des lames intérieures 20 La figure 2 E montre les cellules formées par les deux ensembles de lames parallèles, les lames d'un de ces ensembles étant accouplées avec les lames de l'autre ensemble et étant perpendiculaires à ces dernières$ cette figure montrant également les ailettes 42 qui s'étendent

légèrement en travers des cellules de manière à assurer un.

écoulement d'eau turbulent passant à travers les cellules.

( 2) Dispositif d'Assemblage de Grilles et Bande ou Ceinture de Retenue Sur les figures 3 A et 3 B est représenté un dispositif 60 d'assemblage de grilles qui comprend une plaque 61, plate d'une façon générale et d'une forme plane carrée, avec, sur chacun de ses c 8 tés, des prolongements 62 Chaque prolongement 62 est pourvu d'une série de trous traversants 62 a Une paire de creux ou évidements 64 a-et 64 b sont formés dans la surface supérieure du dispositif 60, ces creux laissant subsister une périphérie surélevée 66 a et une partie intermédiaire surélevée 66 b La partie surélevée 66 comporte un premier ensemble de rainures 68 a,espacées et parallèles, et un second ensemble de rainures 68 b espacées et parallèles; ces rainures sont destinées à recevoir les lames intérieures de grille A l'endroit o les rainures 68 a intersectent les rainures 68 b, des trous 70 sont prévus; les trous 70

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ont tous le même diamètre, sauf les trous 70 a qui se trouvent à l'intersection de la rainure inférieure extrême 68 b avec les rainures 68 a, comme on peut le voir sur la figure 3 A Les trous 70 a sont plus petits que les trous 70 et servent de trous de repérage. Comme représenté sur la figure 3 B, des doigts ou axes de positionnement 72 s'étendent vers le haut, en un point adjacent à chacun des coins de la plaque 61 du dispositif d'assemblage de grilles Le dispositif 60 d'assemblage de grilles est monté sur un support approprié 74 au moyen duquel on peut le faire tourner autour d'un axe vertical et d'un axe horizontal Le support 74 comprend une paire de dispositifs de blocage 74 a sur les côtés adjacents de la plaque 61 du dispositif 60 pour maintenir de façon libérable la grille 16

sur le dispositif 60.

La figure 3 C montre une lame intérieure 20 a comportant des fentes 52 b s'étendant à partir du bord supérieur de cette lame Dans le dispositif 60, on peut voir les trous 70 qui reçoivent donc les pattes saillantes 48 s'étendant à partir du bord inférieur de la lame intérieure 20 b de grille Le trou 70 a, qui est beaucoup plus petit) reçoit la patte 48 adjacente à l'extrémité d'une lame intérieure 20 b de manière à servir ainsi de trou de repérage pour faciliter la mise en place appropriée de chacune des lames intérieures 20 b du dispositif 60 Ceci permet au bord inférieur de la lame intérieure 20 a de grille de reposer sur le fond de la rainure 68 dans laquelle il est positionnées Comme on le comprendra, les fonds des rainures 68 a et 68 b se trouvent dans un plan commun de sorte que ce plan commun est celui qui coïncide

avec le plan formé par les bords inférieurs des lames inté-

rieures 20 a et 20 b de grille La figure 3 C montre également que les évidements 64 a et 64 b reçoivent un certain nombre

des pattes saillantes 48.

En se référant maintenant à la figure 3 D, on peut voir que l'on y a représenté en traits mixtes les lames

extérieures 22 de grille reposant sur les prolongements 62.

Les trous 62 ae reçoivent des ailettes 56 qui s'étendent à partir des bords inférieurs des lames extérieures 22 de

grille (voir également les figures 3 B et 3 C).

Sur la figure 4, on a représenté une bande ou ceinture de retenue 80 qui est constituée par quatre barres sensiblement identiques 82 a, 82 b, 82 c et 82 d En examinant la barre 82 a, on voit qu'elle a la forme d'un H dans son ensemble et qu'elle comprend une paire de montants d'extrémité 84 a et 84 b, chaque montant 84 comportant des ouvertures traversantes 86 supérieure et inférieure Les montants 84 a et 84 b sont reliés par une traverse 88 Les montants 84 b des barres 82 a et 82 b et les montants 84 b des barres 82 c et 82 d comportent des éléments d'articulation 90 qui s'étendent à partir de ces montants de manière à articuler les barres 82 a et 82 b l'une à l'autre en les appariant et à articuler les barres 82 c et 82 d l'une à l'autre en les appariant Un espace notable est assuré entre les bords adjacents des montants 84 b, grâce au prolongement des éléments d'articulation 90 s'étendant

à partir de ces montants.

A l'endroit du montant 84 b de la barre 82 c et à l'endroit du montant 84 a de la barre 82 d sont prévues des vis 92, qui s'étendent à travers les montants et qui se vissent

dans destrous formés dans ces derniers.

Des pièces d'accouplement 94 supérieure et inférieure espacées s'étendent à partir de chacun des montants 84 a, sous un angle de 450 par rapport au plan de la barre dont le montant fait partie (voir également figure 5 A), ces pièces d'accouplement 94 comportant des ouvertures 94 a pour la réception d'éléments de fixation filetés 94 b Comme on peut le voir sur la figure 5 A, les pièces d'accouplement 94 et les éléments de fixation 94 b servent à accoupler l'une à l'autre les barres 82 b et 82 d, et on comprendra que, d'une façon similaire, les pièces d'accouplement 94 et les éléments de fixation 94 b servent à accoupler l'une à l'autre, les barres 82 a et 82 c, en reliant ainsi de façon libérable les deux paires de barres Comme on peut le voir sur la figure 5 A, les ouvertures 86 sont alignées avec les pattes saillantes 26 (supérieureset inférieures) des lames intérieures 20 de 1 1 grille, et se trouvent au-dessus et audessous de la traverse 88, en permettant ainsi l'accès au faisceau laser B pour

effectuer les soudures de fentes et de pattes.

Sur la figure 5 B, on a représenté une vue de côté de la structure de la figure 5 A, et on voit que la grille 16 a été formée par l'intersection des lames intérieures 20 de grille d'une façon qui les assemble et par l'application,sur

les pattes 26 de ces dernièresdes lames extérieures 22 de-

grille De ce fait, la bande de retenue 80 s'étend tout

autour de la périphérie de la grille assemblée 16, en mainte-

nant les lames intérieures et extérieures 20 et 22 dans l'état assemblé mentionné Les vis 92 sont utilisées pour obtenir un certain réglage de la force de serrage appliquée par la bande ou ceinture de retenue 80 Sur la figure 5 B, on peut voir la barre 82 d avec les montants 84 d et 84 a, chacun avec les ouvertures traversantes 86 alignées avec les pattes 26 On voit que la traverse 88 se trouve entre les pattes supérieureset inférieures 26, en exposant ainsi

celles-ci à l'action du faisceau laser en vue de la réali-

sation des soudures 34 de fentes et de pattes Sur la figure C, on a représenté la grille 16 formée des lames intérieures de grille et des lames extérieures 22 de grille, des barres 82 d, 82 b et 82 a de la bande ou ceinture de retenue 80, ainsi que des vis 92 portant contre deux lames extérieures

22 de grille disposées perpendiculairement l'une à l'autre.

En outre, on peut voir sur les figures 5 B et 5 C l'espace qui est compris entre les bords adjacents des barres 82 formant la bande de retenue 80 et qui permet l'entrée du faisceau laser pour effectuer la soudure linéaire 30 d'angle des

pattes 54 d'angle On obtient ce résultat grâce à la struc-

ture prolongée des éléments d'articulation 90 et des pièces d'accouplement 94, et à leur séparation verticale qui permet

l'accès aux pattes 54 d'angle.

( 3) Procédé d'Assemblage de la Grille En se référant à la figure 6 , on voit que l'on y a représenté le dispositif 60 d'assemblage de grilles placé dans un plan horizontal ou légèrement incliné, des lames intérieures 20 b de grille ayant été insérées dans les rainures 68, ces lames étant dece fait maintenues dans une disposition mutuelle espacée, parallèle et formant un premier ensemble de lames Les fentes d'accouplement 52 b de ces lames se trouvent dans leurs bords supérieurs et les pattes sail-

lantes extérieures extrêmes 48 se trouvent dans les trous 70 a.

Les bords inférieurs non fendus se trouvent dans les rainures.

Après insertion de toutes les lames intérieures 20 b de grille, on fait tourner le dispositif 60 de 900 et, comme représenté sur la figure 6 B, on insère les lames intérieures 20 a de grille constituant un second ensemble de lames, les fentes d'accouplement 52 a ménagées dans leurs bords inférieurs

coopérant avec les fentes d'accouplement 52 b des lames-inté-

rieures 20 b de grille de sorte que chaque lame d'un ensemble pénètre dans les fentes des lames de l'autre ensemble On obtient le positionnement des lames 20 a et 20 b grâce au guidage assuré par les rainures 68 et à la configuration complémentaire des lames intérieures 20 a et 20 b de grille,

et grâce aussi aux trous 70 a.

Ensuite, en utilisant la capacité du support 74 à permettre le déplacement du dispositif 60 autour d'un axe horizontal, on incline le dispositif 60 de manière que le plan de ce dispositif soit incliné par rapport à l'horizontale d'un angle pouvant, pour des raisons de commodité, avoir une valeur quelconque comprise entre 450 et l'horizontale et la verticale Cette position est la position représentée sur la figure 6 C et, dans cette position, on place deux des lames

extérieures 22 de grille sur les pattes 26 des lames inté-

rieures 20 de grille, ces pattes étant les pattes qui -

s'étendent vers le haut On fait pénétrer les pattes 26 dans les fentes 28 des lames extérieures 22 de grille et, après cela, on met en place une partie de la bande de retenue 80

sur la grille 16 partiellement achevée.

Plus particulièrement, on place une paire de barres 82 e et 82 d articulées l'une à l'autre, et dans lesquelles se trouvent les vis 92, sur les deux lames extérieures 22 de grille On peut appliquer une certaine pression aux lames extérieures 22 de grille en actionnant les éléments de serrage 74 a, et si l'une des pattes 26 n'a pas traversé les fentes 28, la pression exercée par les éléments de

serrage 74 a contribuent à atteindre cet objectif, éventuel-

lement avec l'aide d'un outil connu approprié pour appliquer de légers coups Comme on le voit, les éléments de serrage 74 a portent contre les traverses 88 des barres 82 pour appliquer la légère pression mentionnée Les barres sont ainsi maintenues en position contre les lames extérieures

22 de grille.

En se référant à la figure 6 D, on voit que l'on a fait tourner l'ensemble représenté sur-la figure 6 C d'environ 1800, de sorte que les barres 82 a et 82 b se trouvent sur les parties inférieures de la grille 16 partiellement achevée On applique les deux lames extérieures restantes 22 de grille, comme précédemment, en introduisant certaines ou toutes les pattes 26 dans les fentes 28 Dans la pratique, on fait pénétrer un nombre suffisant et une répartition appropriée des pattes 26 dans les fentes 28 pour que ces lames extérieures 22 soient maintenues à coup sûr dans leur

position approximative.

On comprendra qu'en mettant en place leslames extérieures 22 de grille, celles-ci se trouveront sur les prolongements 62 du dispositif 60 de la manière représentée sur la figure 3 C. Après avoir fait tourner le dispositif 60 et les lames intérieures 20, les lames extérieures 22 et les barres 82 c et 82 d jusqu'à la position représentée sur la figure 6 D, et après avoir appliqué les deux dernières lames extérieures 22 de grille, on place les deux dernières barres 82 sur les lames extérieures 22 de grille orientées vers le haut On peut donc voir sur-la figure 6 D les barres 82 a et 82 b et, après alignement des ouvertures 94 a, on introduit les éléments, de fixation 94 b dans ces dernières de manière à achever l'assemblage de la bande ou ceinture de retenue 80 Si besoin est, toute patte 26 ne se trouvant pas dans une fente 28 peut être positionnée dans cette dernière, de préférence avant l'application des deux barres finales 82 L'assemblage des lames intérieures et extérieures 20 et 22 qui forment la grille 16 se trouve ainsi achevé et-ces lames sont maintenues dans la position appropriée par la bande de retenue 80 La phase suivante consiste à faire revenir la dispositif 60 dans la position horizontale, après quoi on peut libérer les éléments de serrage 74 a, et l'assemblage comprenant les lames intérieures 20 de grille, les lames extérieures 22- de grille et la bande de retenue 80 peut être soulevé du dispositif 60

et être ainsi disponible pour un autre traitement.

( 4) Application du Dispositif de Positionnement de Lames et d'Ailettes et des Plaques de Soudage 'a la Grille On a représenté sur la figure 7 A une grille 16 avec sa ceinture de retenue 80 en position sous forme d'un ensemble sur un dispositif 100 de positionnement de lames et d'ailettes comprenant une plaque 102 et un grand nombre d'éléments s'étendant vers le haut et comprenant des tiges 104 comportant des éléments en forme de pelles 106 ' leurs extrémités supérieures Le dispositif 100, que l'on décrira de façon plus détaillée ci-après, agit de manière 'a dévier, d'une part, les ailettes qui s'étendent suivant un certain angle à partir des lames qui forment la grille 16 et, d'autre part, les

segments des lames à partir desquelles les ailettes s'étendent.

On a également représenté sur la figure 7 A une plaque de sou-

dage 120 de c 8 té ailettes qui a été placée sur la grille 16

après que les ailettes des lames de cette grille ont été dé-

viées par le dispositif 100, de manière à' positionner les ailettes en alignement avec les ouvertures de la plaque de

soudage 120 de c 8 té ailettes et à positionner les bords supé-

rieurs des lames en Zircaloy de telle sorte que chacune de ces lames se trouve sensiblement dans le même plan Lorsque la

grille 16 a été assemblée et que la bande ou ceinture de rete-

nue 80 se trouve sur cette grille, il peut se faire que certai-

nes des lames intérieures présentent une certaine déviation par ellesmêmes, de sorte que leurs bords supérieurs ne sont pas aussi droits que ce qui serait souhaitable, ou que pour quelque autre raison la grille 16 ne se rapproche pas d'une grille thlorique, dans laquelle: toutes les lames de chaque ensemble sont exactement parallèles aux autres lames de l'emsemble; les lames d'un des ensembles sont exactement perpendiculaires aux lames de l'autre ensemble; et chaque point d'intersection 24 est situé de façon précise dans un

dessin rectangulaire par rapport à chaque autre point d'in-

tersection 24 La plaque de soudage 120 de côté ailettes a pour rôle de faire en sorte que des lames soient maintenues plus exactement parallèles, etc, de manière que la grille 16 puisse être soudée, avec précision et rapidité, à l'aide d'un appareil de soudage approprié, tel qu'un appareil de soudage à laser Un tel appareil est décrit dans la demande de brevet français déposée ce même jour par la demanderesse

sous le titre de "Système de soudage à laser".

Sur la figure 7 B, on a représenté la phase suivante du traitement de la grille 16 au cours de laquelle la plaque de soudage 120 de côté ailettes a été positionnée sur la grille 16 et en contact avec cette grille pour maintenir les lames dans la position la plus exactement parallèle, comme mentionné ci-dessus Le dispositif 100 est ensuite retiré, de manière à découvrir ainsi le côté de la grille 16 qui se trouve à l'opposé du côté ailettes, c'est-à-dire de'découvrir le côté de la grille 16 qui-se trouve à l'opposé de celui représenté sur la figure TA Ensuite, la grille 16, la bande de retenue 80, la plaque de soudage 120 de côté ailettes sont inversées, par exemple par rotation dans la direction indiquée par la flèche A sur la figure 7 B, de manière que le côté opposé de la grille 16 soit ainsi amené dans la position supérieure, avec la plaque de soudage 120 de côté ailettes en dessous On place ensuite sur le côté opposé de la grille 16, qui est désigné comme étant le côté manchon, un dispositif de soudage 150 de côté manchons L'assemblage étant tel que représenté sur la figure 7 C, la phase suivante est le soudage

de la grille 16, par exemple à l'aide d'un faisceau laser.

Cette phase comprend, d'une façon générale, le soudage des points d'intersection 24 sur chaque côté de la grille 16 ainsi que le soudage des angles de la grille 16, et le soudage

des pattes des lames de la grille 16 à l'endroit o celles-

ci s'étendent dans des fentes des lames extérieures de la

grille 16.

( 5) Dispositif de Positionnement de Lames et d'Ailettes En se référant maintenant à la figure 8, on voit que l'on y a représenté dans une vue en plan le dispositif et on peut voir la plaque 102 relativement plate et carrée, comportant des tiges 104 a sur sa périphérie, chaque tige étant pourvue d'un élément en forme de pelle 106 a comportant une seule palette Les tiges 1 d 4 a constituent un premier groupe de tiges, le second groupe de tiges étant

désigné 104 b et constituant la totalité des tiges intérieures.

Les tiges intérieures 104 b sont pourvues d'éléments en forme de pelles 106 b comportant chacun une paire de palettes s'étendant de façon opposée On peut voir également sur la figure 8 des éléments de butée réglables 108 et des axes de

guidage 110.

La figure 8 B montre,à une échelle plus grandeune partie de la grille 16 comprenant des lames intérieures 20 a et 20 b de grille à partir desquelles s'étendent des ailettes 42 Comme on peut le voir, une "cellule" ou ouverture est formée par chaque paire de lames intérieures adjacentes de grille 20 a et par chaque paire de lames intérieures 20 b de grille. En se référant à la figure 2 D, on voit que les lames intérieures 20 a et 20 b ont été représentées avec les ailettes

42 s'étendant à partir des bords inférieurs des lames 20 a.

En examinant la lame intérieure 20 a, on voit que les fentes 52 a qui s'étendent à partir du même bord que les ailettes

42, lequel bord est le bord inférieur sur la figure 2 D, divi-

sent la moitié inférieure de la lame intérieure 20 a en segments Les ailettes 42 sont présentes à un sur deux des segments de la lame intérieure 2 Oa, bien que l'on comprendra que toutes les lames intérieures 20 a ne sont pas identiques en ce qui concerne le nombre et l'emplacement des ailetteso La lame intérieure 20 b a une structure différente de celle de la lame intérieure 20 a par le fait que les fentes 52 b -1 s'étendent à partir du bord de la lame opposée au bord à partir duquel les ailettes 42 s'étendent Par suite des tensions mécaniques ou contraintes résultant des opérations d'emboutissage et de découpage à la presse auxquelles la bande 20 a est soumise ainsi que des opérations de manutention et d'emmagasinage, etc, on s'est aperçu que les segments ne restent pa S dans le plan théorique de la lame intérieure a, mais peuvent se courber ou fléchir, généralement le long d'une ligne parallèle aux bords supérieur et inférieur de la lame intérieure 20 a et traversant les fonds des fentes 52 a Les segments sont représentés clairement sur la figure 3 C o la lame intérieure 20 a est un peu différente de la lame intérieure 20 a représentée sur la figure 2 D, en ce qui

concerne le nombre et le positionnement des ailettes 42 On-

peut également voir les segments définis par les fentes 52 a

dont chacune s'étend jusqu'à un point situé à peu près à mi-

hauteur de la lame 20 a, de sorte que les extrémités inférieures de ces fentes se trouvent le long d'une ligne commune, c'est-à-dire le long de la ligne o les segments compris entre les fentes 52 a ont tendance à être déviés ou à s'écarter

d'un alignement avec un plan théorique.

La figure 8 B montre une partie de la grille 16, avec les lames 20 a s'étendant horizontalement et les lames 20 b s'étendant verticalement, les lames comportant des ailettes 42 s'étendant à partir de ces lames et au-dessus des cellules adjacentes Ce sont les segments mentionnés cidessus des lames intérieures 20 a qui sont sujets à être déviés ou à présenter un défaut d'alignement de toute autre manière, comme on l'a indiqué ci-dessus Sur la figure 8 B, on voit que le segment 20 c de la lame intérieure 20 a a fléchi vers le haut, et que le segment 20 d de la même lame intérieure 20 a a fléchi vers le bas, par rapport à la figure 8 B. Sur la figure 8 C, on a représenté la même structure que celle illustrée sur la figure 8 81 mais avec la grille 16 placée sur le dispositif 100, de telle sorte que les tiges 104 soient amenées à s'étendre dans certaines des cellules et que leurs éléments en forme de pelles 106 du type comportant deux palettes, comme représenté sur la figure 8 C, portent contre les ailettes 42 des segments qui ont fléchi, cela de manière à rétablir leur alignement avec les autres parties de la lame intérieure 20 a Ceci apparaît si on compare la position des ailettes 42 des segments 2 Oc et 20 d des figures 8 B et 8 C avec celles des segments donnés à titre illustratif Comme on le comprendra, la figure 8 C ne montre que les tiges 104 b du groupe intérieur de tiges, c'est-à-dire celles comportant des éléments en forme de pelles comportant

deux palettes.

Sur la figure 8 D on a représenté partiellement en

coupe le dispositif 100 sur lequel la grille 16 a été placée.

On a également représenté en traits mixtes la bande ou

ceinture de retenue 80.

Le dispositif 100 comprend la plaque 102 sensiblement plate Dans une paire de trous 112 s'étendent des vis 112 a sur lesquelles sont vissées des écrous 112 b qui forment de ce fait des pieds pour supporter le dispositif 100 Les éléments de butée réglables 108 se présentent sous la forme de vis qui sont vissées dans des trous 114 et sur lesquelles sont vissés des écrous 108 a de manière que, d'une façon connue, on puisse déplacer axialement les éléments 108 par l'intermédiaire de leurs têtes fendues, pour positionner de façon réglable leurs surfaces supérieures On comprendra que ce sont les surfaces supérieures des éléments de butée 108 qui portent contre le côté dé la grille 16 situé à l'opposé des ailettes 42 et quli est désigné par l'expression "côté manchons " Les axes de guidage 110, dont un seul est représenté sur la figure 8 D, comportent à leurs extrémités inférieures un prolongement fileté 110 a qui traverse un trou 116, un écrou 110 b étant vissé sur le prolongement 110 a de manière à bloquer l'axe de guidage 110 et à le maintenir rigidement

sur la plaque 102.

Les tiges 104 a et 104 b sont représentées supportées par la paque 102, ces tiges ayant leurs prolongements filetés 104 c traversant des trous 118 de la plaque 102, et étant fixés à cette plaque par les écrous 104 d On voit que les tiges 104 a, qui se trouvent à la périphérie de la plaque 102, comportent un élément en forme de pelle 106 a comportant une seule palette, et que les tiges 104 b qui ne se trouvent pas à la périphérie comportent des éléments en forme de pelles 106 b comportant deux palettes Chacun des éléments en forme de pelles 106 a, 106 b porte, respectivement, contre une ou deux des ailettes 42 et dévie les segments auxquels l'ailette est fixée et celui des segments qui ne se trouve pas aligné Ceci a pour effet que tous les segments de chacune des lames 20 a sont alignés dans un seul plan, comme représenté sur la figure 8 C et sur la figure 8 D Le nombre et l'emplacement des tiges 104 a et 104 b sont choisis de telle sorte que chaque ailette 42 fixée à un segment s'étendant d'un segment qui n'est pas aligné, avec pour conséquence que l'ailette fixée à ce segment ne pénètre pas dans un trou d'accèsjsoit rencontrée et déviée par un élément en forme de pelle 106 a, 106 b De cette façon, chacun de ces segments des lames intérieures 20 a de la grille 16 est dévié jusqu'à une position dans laquelle il est aligné avec chacun des autres segments des lames 20 a et se trouve

dans le même plan que chacun de ces segments.

Dans certains cas, il peut être souhaitable d'attaquer toutes les ailettes 42 des lames intérieures 20 a et de les dévier légèrement plus que la normale de manière qu'elles se trouvent légèrement au-delà de l'orientation coplanaire théorique réelle avec les parties inférieures des lames intérieures 20 a dont elles font partie Une légère mesure de sécurité est ainsi assurée, de sorte que toutes les ailettes 42 pénètrent à coup sûr dans les ouvertures d'accès formées dans la plaque de soudage de côté ailettes, comme décrit ci-dessous. Sur la figure 9, on a représenté une vue en plan d'un ensemble qui comprend une grille 16, une bande ou ceinture de retenue 80, une plaque de soudage 120 de côté ailettes, et une partie d'une plaque de soudage 150 de côté manchon La plaque de sondage 120 de côté ailettes comporte une pluralité d'ouvertures traversantes 122, ces ouvertures 122 coïncidant avec les intersections des ailettes 20 Les ouvertures 122 assurent un accès pour l'entrée d'un faisceau laser en vue du soudage des lames 20 à chaque point d'intersection. La plaque de soudage de côté ailettes est pourvue des ouvertures précitées d'accès 122 permettant au faisceau laser d'agir sur la grille aux points d'intersection des lames intérieures On fait en sorte que les ouvertures d'accès soient aussi grandes que possibles, dans la mesure o ceci est compatible avec la résistance mécanique appropriée de la plaque de soudage 120 de c 8 té ailettes Il reste donc une partie de la plaque de soudage 120 de c 8 té ailettes qui entoure chacune des ouvertures 122, et ce sont ces parties que pourraient rencontrer les ailettes 122 quand on accouple

la plaque de soudage 120 de côté ailettes avec la grille 16.

Toute vanne 42 qui ne serait pas alignée avec une ouverture 122 serait rencontrée par la plaque de soudage 120 de côté ailettes et empêcherait un accouplement complet O La fonction du dispositif 100 est donc d'assurer un alignement des ailettes 42 avec les ouvertures 122 en faisant en sorte que ces ailettes,et leurs segments associésdes lames intérieures a se trouvent en position appropriée pour que les-ailettes 42 pénètrent dans les ouvertures 122 e On a donc réalisé un dispositif qui peut attaquer et dévier les ailettes, avec leurs segments associés, de certaines des lames intérieures formant une grille de barres de combustible Comme indiqué ci-dessus, cette attaque aligne es ailettes avec les ouvertures de la plaque de soudage de côté ailettes Grâce à l'utilisation du dispositif décrit dans le présent exposé, on évite le risque d'une rupture d'ailettes étant donné que 'les ailettes sont'alignées

avec les ouvertures de la plaque de soudage de côté ailettes.

Il est bien entendu que la description qui précède

n'a été donnée qu'à, titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y

être apportées dans le cadre de' la présente invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Procédé pour aligner des segmen Ls de lames d'une grille, dans laquelle des prettier et second ensembles( 20 a, b) de lames de grilles équidistantes et fendues sont perpendiculaires, les lames de chaque ensemble ( 20 aou 20 b) pénétrant dans les fentes( 52 b ou 52 a) de l'autre ensemble, les lames d'un des ensembles comportant des ailettes ( 42) s'étendant suivant un certain angle par rapport au meme bord deslames o se trouvent les fentes dans lesdites lames, les fentes divisant lesdites lames en segments ( 20 c, 20 d), le procédé susvisé étant caractérisé par le fait qu'il consiste à aligner les segments des lames dudit ensemble comportant les ailettes en attaquant simultanément les ailettes de cet ensemble et en maintenant lesdits segments

alignés -

2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite attaque desdites ailettes est effectuée par des éléments ( 104, 106) s'étendant à travers ladite grille depuis le côté de celle-ci qui est opposé

auxdites ailettes.

3 Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit maintien en alignement desdits segments est effectué par une plaque ( 61) comportant

des rainures parallèles ( 68).

4 Dispositif de positionnement de lames et d'ailettes pour positionner des segments de lames formant une grille, ces segments se trouvant entre des fentes s'étendant dans lesdites lames depuis un bord de celles-ci, lesdits segments comportant des ailettes s'étendant à partir de ces segments, le dispositif susvisé étant caractérisé par le fait qu'il comprend: une plaque ( 102); une pluralité de tiges ( 104) s'étendant depuis un coté-de ladite plaque, lesdites tiges étant disposées en rangées et en colonnes suivant une disposition conforme à celle des cellules de ladite grille; et chacune desdites tiges comportant un moyen constituant un élément en forme de pelle ( 106) destiné à attaquer au moins une des ailettes de la grille pour aligner de cette

façon lesdits segments de lames ( 20 c, 20 d).

Le dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de butée réglables ( 108) s'étendant à partir dudit côté de

ladite plaque.

6 Dispositif suivant la revendication 4 ou 5,

caractérisé par le fait que les tiges, à la périphérie des-

dites plaques, comportent chacune une seule palette et les tiges restantes comportent chacune une paire de palettes

s'étendant de façon opposée.