FR2647037A1 - Dispositif de brossage d'alesages taraudes organises circulairement sur un plan de joint, en particulier pour les alesages du plan de joint d'un trou d'homme prevu pour l'acces a l'interieur d'une cuve - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de brossage d'alésages taraudés organisés circulairement sur un plan de joint, en particulier pour les alésages du plan de joint d'un trou d'homme prévu pour l'accès à l'intérieur d'une cuve. Selon l'invention, le dispositif de brossage 100 comporte un châssis fixe 200 équipé de moyens de fixation rapide 210 insérables dans deux alésages taraudés 502 diamétralement opposés, un châssis mobile 300 tournant sur le châssis fixe 200, avec possibilité d'un déplacement perpendiculaire au plan de joint 501. Le dispositif comporte également au moins une unité de brossage 310 montée en extrémité du châssis mobile 300, ladite unité comportant un organe rotatif de brossage 312 insérable coaxialement à l'alésage taraudé 502 concerné pour en effectuer le brossage par l'actionnement de moyens moteurs. Application notamment au brossage d'alésages taraudés du plan de joint d'un trou d'homme prévu pour l'accès à l'intérieur d'un générateur de vapeur ou d'un pressuriseur de centrale nucléaire.

Description

La présente invention concerne le brossage d'alésages taraudés organisés circulairement sur un plan de joint, en particulier pour les alésages du plan de joint d'un trou d'homme prévu pour l'accès à l'intérieur d'une cuve, par exemple d'un générateur de vapeur ou d'un pressuriseur de centrale nucléaire.

Le brossage d'un plan de joint, pour des orifices d'accès dénommés trous d'oeil, trous de poing ou trous d'homme (ces différents orifices se distinguant seulement par leurs dimensions), doit permettre d'avoir un état de surface aussi proche que possible pour le plan de joint et le presse-joint, ceci pour éviter le fluage du joint à l'écrasement lors du serrage du presse-joint. Cet état de surface est naturellement fonction du type de joint utilisé, mais sa correspondance pour le plan de joint et le presse-joint est fondamentale pour le comportement du joint, notamment lors de conditions d'application sévères ou agressives.

On a déjà proposé plusieurs dispositifs de brossage, dont la structure devait permettre un brossage de plans de joint de dimensionnement plus ou moins important, mais ces dispositifs ne sont pas adaptés pour effectuer un nettoyage, et en particulier un brossage, des alésages taraudés organisés circulairement sur ces plans de joint.

On utilise en effet pour les plans de joint des techniques de brossage en bout, ou des techniques de brossage tangentiel. Dans un dispositif à brossage en bout, I'axe de la brosse est perpendiculaire au plan de joint, et les poils de brosse sont disposés "en bout", c'est-à-dire parallèlement à l'axe de la brosse ; par contre, dans un dispositif à brossage tangentiel, I'axe de la brosse est parallèle au plan de joint, et les poils de brosse sont disposés "rayonnants", c'est-à-dire radialement à partir de l'axe de la brosse.

L'état de la technique du brossage en bout est par exemple illustré par le brevet français NO 2 512 358, et celui du brossage tangentiel par le brevet français N" 2 593 944.

Les dispositifs illustrés dans ces brevets permettent d'effectuer, de façon plus ou moins satisfaisante, le brossage d'un plan de joint.

Leur structure les rend cependant inadaptables au brossage des alésages taraudés qui sont organisés circulairement tout autour du plan de joint.

I1 apparaît donc nécessaire de prévoir des moyens spécifiques si l'on veut effectuer le brossage des alésages taraudés autrement qu'avec un simple goupillon utilisé manuellement.

On a déjà proposé un dispositif de brossage des alésages taraudés, comportant un équipage muni d'une brosse, entraîné en rotation autour d'un axe principal parallèle à l'axe de l'alésage taraudé concerné, avec des moyens pour déplacer simultanément l'équipage selon un mouvement hélicoïdal centré sur l'axe de l'alésage : un tel dispositif est par exemple illustré dans le brevet français N" 2 611 561.

Une telle machine est de structure complexe, car il faut organiser d'une part le mouvement hélicoîdal (rapide) de l'organe de brossage inséré dans un alésage taraudé (l'axe dudit organe tournant coaxialement à l'alésage au cours du brossage), et d'autre part le mouvement de rotation (lent) du support de l'organe de brossage pour passer aux alésages suivants une fois que ledit organe a été retiré de l'alésage déjà brossé.

Une telle complexité aboutit à réaliser des machines relativement lourdes (le poids atteint souvent 50 kg), et de mise en place délicate lorsque le trou d'homme est dans un plan qui n'est pas horizontal.

De toute façon, le nettoyage par le dessous de la cuve, en oblique, exige des moyens de bridage importants pour la fixation de la machine.

En général, le bridage de la machine est réalisé par des systèmes de leviers escamotables, dont les extrémités prennent appui contre la paroi intérieure de la cuve, au voisinage de la périphérie du trou d'homme (comme c'est le cas dans le brevet français No 2 611 561 précité).

Un tel bridage représente un inconvénient dans la mesure où il a pour conséquence d'accroître considérablement la force d'appui de la machine sur la paroi périphérique extérieure du trou d'homme ce qui risque d'abimer la face d'appui en cas de serrage excessif, avec les dangers que cela comporterait au niveau de l'étanchéité de la cuve.

-De plus, les temps de fonctionnement sont importants, en raison du principe même du déplacement hélicoldal de l'organe de brossage à l'intérieur de l'alésage taraudé concerné (le temps moyen de brossage est en effet de l'ordre de 10 minutes par alésage).

L'état de la technique est également illustré par le brevet suisse N" 615 105 où est décrit un appareil pour nettoyer les cônes de broches de machines-outils, et par le brevet français N" 2 490 533 où est décrit un appareil de brossage et d'ébavurage de pièces usinées.

De tels appareils ne sauraient convenir pour un brossage régulier et précis d'alésages taraudés.

On peut enfin citer le brevet américain N" 4 600 444, où est décrit un appareil fixe pour nettoyer l'intérieur de tubes de forage. Un tel appareil ne peut en fait convenir que pour ce type d'application, car il faut disposer les tubes horizontalement devant la machine de brossage, de sorte que son utilisation pour le brossage de trous taraudés est inenvisageable dans la pratique.

L'invention a pour objet de réaliser un dispositif de brossage d'alésages taraudés permettant un brossage efficace et régulier, et ne présentant pas les inconvénients et limitations qui viennent d'être mentionnés pour les appareils de brossage connus.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif de brossage qui soit de structure simple, relativement léger, et apte à être mis en place dans un temps très court, et ce même dans un environnement contaminé.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif de brossage comportant des réglages possibles permettant d'adapter le mieux possible le processus de brossage aux conditions opératoires, et notamment à des trous d'homme de diamètres différents.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif de brossage qui soit adapté pour permettre d'organiser un soufflage et une aspiration efficaces et sans danger des débris de nettoyage, notamment dans le cas de débris radioactifs en milieu contaminé.

Il s'agit plus particulièrement d'un dispositif de brossage d'alésages taraudés organisés circulairement sur un plan de joint, en particulier pour les alésages du plan de joint d'un trou d'homme prévu pour l'accès à l'intérieur d'une cuve, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison : un châssis fixe allongé, comportant en ses extrémités des moyens de
fixation rapide insérables dans deux alésages taraudés essentiellement
diamétralement opposés, lesdits moyens permettant de centrer et
d'immobiliser ledit châssis fixe contre le plan de joint ;; un châssis mobile allongé, monté sur le châssis fixe, de façon à pouvoir
d'une part tourner coaxialement à l'ensemble des alésages taraudés et
parallèlement au plan de joint, et d'autre part se déplacer perpendicu
lairement audit plan de joint au moins une unité de brossage montée en extrémité du châssis mobile,
ladite unité comportant un organe rotatif de brossage entraîné par des
moyens moteurs associés, ledit organe de brossage étant insérable
coaxialement à l'alésage taraudé concerné pour en effectuer le brossage
par l'actionnement desdits moyens moteurs.

De préférence, le châssis fixe comporte une portion centrale et deux portions d'extrémité montés télescopiquement sur ladite portion centrale, lesdites portions d'extrémité, éventuellement interchangeables, portant les moyens de fixation rapide et étant verrouillables sur ladite portion centrale par des moyens associés, pour conserver une distance d'écartement convenable entre lesdits moyens de fixation rapide ; en particulier, les portions d'extrémité portent également des moyens de prépositionnement insérables dans des alésages taraudés adjacents aux alésages taraudés recevant les moyens de fixation rapide.-
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens de fixation rapide sont essentiellement constitués par des pinces expansibles insérables dans des bouchons creux disposés dans les alésages taraudés concernés. Dans ce cas, il sera à la fois intéressant et simple de prévoir des moyens de prépositionnement constitués par des pions dont la longueur est supérieure à celle des pinces expansibles, lesdits pions étant également insérables dans des bouchons creux disposés dans les alésages taraudés concernés.

Avantageusement, le châssis mobile est relié au châssis fixe par un vérin, dont le cylindre est solidaire dudit châssis fixe, le mouvement de rotation du châssis mobile étant réalisé par des moyens motorisés portés par ledit châssis mobile et agissant sur un pignon solidaire en rotation de la tige dudit vérin ; en particulier, les moyens motorisés comportent un moteur électrique dont l'arbre de sortie est relié par une vis sans fin au pignon solidaire de la tige du vérin.

De préférence aussi, L'unité de brossage est reliée au châssis mobile par des moyens démontables, avec possibilité de liaison à une entretoise intermédiaire pour une distance d'écartement convenable de l'organe de brossage.

Il est également intéressant que l'unité de brossage comporte un moteur pneumatique d'entraînement, et un circuit d'injection de liquide, permettant d'effectuer un nettoyage des alésages taraudés par brossage mécanique et/ou injection de liquide sous pression. En particulier, le circuit d'injection est adapté pour pouvoir aussi souffler de l'air à la place du liquide, afin d'effectuer un séchage en position après le brossage ; de plus, on pourra aussi prévoir que l'unité de brossage comporte également un circuit d'aspiration pour évacuer le liquide et les particules résultant du brossage.

Avantageusement, L'unité de brossage comporte un boîtier dans lequel est logé l'entraînement associé, ledit boîtier présentant, au voisinage de l'organe de brossage, un joint normalement en appui contre le plan de joint lors du fonctionnement de ladite unité de brossage.

De façon intéressante aussi, l'organe de brossage est monté flottant pour permettre, lors de son entraînement par le moteur associé, une certaine tolérance d'écart entre l'axe dudit organe de brossage et l'axe de l'alésage taraudé concerné.

Selon une variante particulière, l'unité de brossage comporte un organe de brossage muni de segments longitudinaux présentant une certaine mobilité radiale, de façon à pouvoir rétracter lesdits segments de brossage lors de leur insertion dans un alésage taraudé ; en particulier, les segments de brossage sont au contact d'une tige de came centrale coaxiale à l'organe de brossage.

II est en outre avantageux que le châssis mobile porte une unité de brossage à chacune de ses deux extrémités : ceci permet de réaliser un dispositif bien équilibré, et capable d'effectuer simultanément le brossage de deux alésages taraudés.

Il est enfin intéressant que le châssis mobile comporte des moyens d'indexage et/ou de comptage, de préférence reliés à une unité de commande générale séparée, ce qui permet à l'opérateur de surveiller aisément et à tout moment le bon déroulement du brossage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - la figure I est une vue en perspective illustrant un dispositif de brossage
d'alésages taraudés conforme à l'invention (la vue est partiellement
éclatée pour mieux montrer les unités de brossage et leurs éventuelles
entretoises intermédiaires associées, ainsi que les extrémités éventuel
lement interchangeables du châssis fixe du dispositif) - la figure 2 est une coupe axiale d'un bouchon creux disposé dans un
alésage taraudé, ledit bouchon pouvant recevoir soit une pince expansible
utilisée comme moyen de fixation rapide, soit un pion de préposition
nement ;; - la figure 3 est une coupe axiale illustrant précisément le cas d'une pince
expansible insérée dans un bouchon creux ; - la figure 4 est une vue en perspective illustrant le dispositif de brossage
monté (c'est-à-dire centré et immobilisé) au niveau d'un trou d'homme de
cuve, et prêt à fonctionner pour brosser les alésages taraudés accessibles
(on a représenté en traits mixtes une caméra de contrôle qui peut équiper
le dispositif, ainsi que des disques crantés d'indexage visibles par un
arrachement partiel du châssis mobile) ;; - la figure 5 illustre en coupe une des deux unités de brossage, ici équipée
d'un circuit d'injection de liquide et d'aspiration (l'organe de brossage
permet ici un brossage mécanique combiné avec une injection de liquide
de nettoyage) - la figure 6 est une coupe partielle illustrant une variante de la figure 5,
dans laquelle l'organe de brossage est un injecteur de liquide haute
pression ; - la figure 7 illustre en coupe une autre variante, avec un moteur disposé
différemment, et avec un système de segments de brossage présentant
une certaine mobilité radiale, et actionnés par une tige de came centrale
associée ;; - la figure 8 est une coupe selon VIII-VIII de la figure 7, permettant de
distinguer les segments de brossage (ici au nombre de deux), la partie
inférieure de la figure 7 étant elle-même prise en coupe selon la ligne
brisée VII-VII de la figure 8.

La figure 1 illustre en perspective un dispositif de brossage 100 d'alésages taraudés conforme à l'invention, lequel dispositif est illustré en figure 4 en position montée au niveau d'un trou d'homme 503 d'une cuve 500 pour brosser les alésages taraudés accessibles 502 d'un plan de joint 501.

On distingue sur la figure 4 la partie basse d'un générateur de vapeur 500 pour centrale nucléaire, dans la zone du trou d'homme 503, dont le couvercle ou tape a été enlevé, et dont le plan de joint 501 en forme de couronne circulaire présente une pluralité d'alésages taraudés 502 à nettoyer à l'aide d'un dispositif de brossage 100 conforme à l'invention. Il convient de noter que le trou d'homme 503 peut présenter un diamètre relativement important, en particulier de l'ordre de 406 mm, et que le plan de joint 501 se situe ici dans un plan oblique, selon une inclinaison négative qui peut être de l'ordre de 450 : ainsi que cela a été expliqué auparavant, les machines de brossage connues ne permettent pas, ou alors très difficilement, de s'adapter à de telles conditions.Le plan de joint 501 présente ainsi une pluralité d'alésages taraudés 502 destinés à recevoir l'extrémité de goujons de fixation (non représentés ici) associés au couvercle ou tape du trou d'homme. Ainsi qu'on le verra, le dispositif de brossage de l'invention peut être mis en place aisément devant l'orifice du trou d'homme, avec un positionnement et un centrage précis, grâce à des moyens de fixation rapide, éventuellement complétés par des moyens de prépositionnement.

Conformément à un aspect important de l'invention, le dispositif de brossage 100 comporte tout d'abord un châssis fixe allongé 200, équipé en ses extrémités de moyens de fixation rapide 210 insérables dans deux alésages taraudés essentiellement diamétralement opposés, lesdits moyens permettant de centrer et d'immobiliser ledit châssis fixe contre le plan de joint. Le dispositif de brossage 100 comporte en outre un châssis mobile allongé 300 monté sur le châssis fixe 200, de façon à pouvoir d'une part tourner coaxialement à l'ensemble des alésages taraudés et parallèlement au plan de joint, et d'autre part se déplacer perpendiculairement audit plan de joint.Il est en outre prévu au moins une unité de brossage 310 montée en extrémité du châssis mobile 300, ladite unité comportant un organe rotatif de brossage 312 entraîné par des moyens moteurs associés 313, ledit organe de brossage étant insérable coaxialement à l'alésage taraudé concerné pour en effectuer le brossage par l'actionnement desdits moyens moteurs.

Ainsi, le dispositif de brossage 100 de l'invention se démarque d'ores et déjà nettement des dispositifs connus, tout d'abord en ce sens qu'on utilise des moyens de fixation du type à fixation rapide insérables dans des alésages taraudés, sans aucune prise sur la paroi intérieure du trou d'homme, donc sans que soit exercé un effort d'appui du châssis fixe 200 contre le plan de joint, ce qui permet un montage avantageux et rapide.De plus, chaque organe de brossage 312, une fois positionné coaxialement à l'alésage taraudé à brosser, effectue directement le brossage dudit alésage après son insertion dans celui-ci : une telle conception a pour effet de simplifier considérablement les moyens d'entraînement nécessaires, car on parvient à éviter tout mouvement complexe de l'organe de brossage en cours de fonctionnement, en particulier un mouvement de type hélicoîdal, comme c'était le cas dans certains dispositifs connus.

Comme cela est visible sur la figure 1, le châssis fixe 200 comporte ici une portion centrale 201, et deux portions d'extrémité 202 montées télescopiquement sur ladite portion centrale. Cette portion d'extrémité 202, éventuellement interchangeable, porte les moyens de fixation rapide 210 précités, et sont verrouillables sur la portion centrale 201 par des moyens associés, ce qui permet de conserver une distance d'écartement convenable entre les moyens de fixation rapide 210. Plus précisément ici, la portion centrale 201 du châssis fixe 200 se présente sous la forme d'un profilé creux de section rectangulaire, aux deux extrémités duquel viennent se monter des portions d'extrémité 202 venant s'encastrer dans le profilé.Les moyens de verrouillage comportent ici, pour chaque portion d'extrémité 202, deux rainures latérales 203, dans lesquelles viennent se loger des écrous 204 solidaires de manettes de manoeuvre 205: la mise en place de chaque portion d'extrémité 202 se fait par simple encastrement dans la portion centrale 201, de préférence jusqu'à une butée positive, avec insertion des écrous 204 dans les rainures 203, puis verrouillage définitif par serrage au moyen des manettes 205.

Chaque portion d'extrémité comporte une poignée 206 pour la préhension du dispositif lors de sa mise en place contre le plan de joint, et des moyens de fixation rapide 210 qui sont de préférence essentiellement constitués par des pinces expansibles 211 insérables dans des bouchons creux disposés dans les alésages taraudés concernés. I1 est également prévu, pour chaque portion d'extrémité 202, des moyens de prépositionnement 220 essentiellement constitués par des pions dont la longueur est supérieure à celle des pinces expansibles 211, lesdits pions étant également insérables dans des bouchons creux disposés dans les alésages taraudés concernés.

Ainsi, les portions d'extrémité 202 portent à la fois des moyens de fixation rapide 210, et des moyens de prépositionnement 220 insérables dans deux paires diamétralement opposées d'alésages taraudés.

La figure 2 permet de distinguer un bouchon creux 400 inséré dans un alésage taraudé 502, ledit bouchon pouvant indifféremment recevoir une pince expansible 211 faisant partie des moyens de fixation rapide 210, ou un pion allongé 220 faisant- partie des moyens de prépositionnement Chaque bouchon 400 présente une collerette 401, en appui contre la face extérieure du plan de joint 501, ainsi qu'une portion centrale 402, constituée par une pluralité de branches axiales et insérée dans l'alésage taraudé proprement dit. La fonction première d'un tel bouchon creux 400 est naturellement de protéger le filetage de l'alésage taraudé concerné, notamment lorsque ledit bouchon reçoit une pince expansible radialement et développant ainsi des efforts radiaux importants pour le serrage.

Dans la pratique, I'opérateur commencera par mettre en place quatre bouchons 400, c'est-à-dire deux paires diamétralement opposées, dans des alésages taraudés : il suffit alors d'amener le dispositif de brossage contre le plan de joint, ce qui fait pénétrer les deux pions de prépositionnement 220 dans le logement central 403 de leurs bouchons creux 400 associés, puis les pinces expansibles 211 dans le logement central de leur bouchon creux adjacent.

La figure 3 permet de mieux distinguer la structure particulière des moyens de fixation rapide 210 prévus sur chaque portion d'extrémité 202 du châssis fixe 200.

On distingue ainsi un corps principal de fixation 212 solidaire de la portion d'extrémité concernée 202, et dont la partie inférieure se présente sous la forme de mors 213 élastiquement déformables dans une direction radiale à la façon d'une cheville expansible. Le serrage est commandé de l'extérieur, grâce à une manette 218 dont la fourche inférieure 217 permet d'agir, par l'intermédiaire d'un axe 216, sur une tige centrale de commande 214 dont l'extrémité inférieure 215, de forme conique, permet d'expanser radialement les mors de serrage 213.

Ainsi, une fois le bouchon creux concerné 400 mis en place dans un alésage taraudé 502, il suffit d'insérer dans le bouchon creux la pince expansible 211 jusqu'à un appui de la portion d'extrémité concernée 202 contre le plan de joint 501. Un simple rabattement de la manette 218 réalise alors automatiquement une fixation efficace, sans le moindre risque d'abimer les filets de l'alésage taraudé concerné. I1 pourra s'avérer intéressant de prévoir, au niveau de la face inférieure d'appui de chaque portion d'extrémité 202, un joint rapporté 219 permettant d'adoucir le contact d'appui contre le plan de joint 501, ce qui permet d'éviter tout risque de marquage dudit plan de joint.

Il est naturellement possible d'utiliser un seul type de portion d'extrémité 202, et d'organiser des repères visuels au niveau des rainures 203 de préserver la symétrie de l'écartement des deux portions d'extrémité.

Mais, dans la pratique, il sera préférable de prévoir une portion d'extrémité interchangeable, présentant directement le dimensionnement qui convient pour les diamètres du cercle constitué par l'ensemble des alésages taraudés.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, le châssis mobile 300 est relié au châssis fixe 200 par un vérin 250, dont le cylindre 251 est solidaire dudit châssis fixe, le mouvement de rotation du châssis mobile 300 étant réalisé par des moyens motorisés 350 portés par ledit châssis mobile et agissant sur un pignon 356 solidaire en rotation de la tige 253 dudit vérin. Le piston 252 du vérin 250, et la tige associée 253, permettent ainsi aisément de déplacer le châssis mobile 300 coaxialement au trou d'homme concerné. Dans la pratique, il pourra s'avérer avantageux de prolonger la tige du vérin 253 vers le bas, en prévoyant une tige arrière cannelée passant dans le fond du cylindre du vérin 250, ce qui permet de réaliser très simplement un moyen d'anti-rotation de la tige dudit vérin.

il suffit alors d'organiser le mouvement de rotation du châssis mobile 300 autour de son axe, c'est-à-dire selon une prise de mouvement en référence au pignon 356 solidaire en rotation de la tige 253 du vérin.

Plus précisément, les moyens motorisés 350 comportent ici un moteur électrique pas à pas 351, dont l'arbre de sortie 352 est relié par une vis sans fin 355 au pignon 356 solidaire de la tige 253 du vérin. On distingue sur la figure I un pignon 353 monté sur l'arbre de sortie 352 du moteur électrique 351, ledit pignon engrénant avec un pignon 354 coaxial à la vis sans fin 355. On pourrait naturellement utiliser un moteur pneumatique pour une commande de rotation du châssis mobile 300, mais il est préférable de prévoir un moteur électrique, ce qui facilite l'organisation d'un indexage des différents pas angulaires de rotation du châssis mobile 300. Ces moyens d'indexage seront par exemple disposés à l'intérieur d'un capot supérieur 357 prévu au centre du châssis mobile 300. La figure 4 permet de distinguer de tels moyens d'indexage, ici essentiellement constitués par un ou plusieurs disques crantés 358 fixés à un micro-contact 359. On a ici prévu deux disques crantés 358 superposés (visibles seulement sur la figure 4), de façon à organiser aisément un indexage pour deux diamètres différents de trou d'homme.

I1 convient par ailleurs d'observer que les organes d'entraîne- ment en rotation du châssis mobile 300 sont tous logés à l'intérieur du profilé creux qui constitue ledit châssis mobile ce qui est particulièrement avantageux dans la pratique.

Ainsi que cela a été dit plus haut, le châssis mobile 300 présente, à au moins une de ses extrémités, une unité de brossage 310 il est cependant préférable de prévoir que le châssis mobile 300 porte une unité de brossage 310 à chacune de ses deux extrémités, ce qui est meilleur sur le plan de l'équilibrage des parties mobiles, et améliore naturellement aussi le rendement du brossage, étant donné que l'on procède, pour chaque pas angulaire, à un brossage simultané de deux alésages taraudés diamétralement opposes.

Ainsi que cela a été illustré sur la figure 1, chaque unité de brossage 310 - est reliée au châssis mobile 300 par des moyens démontables, par exemple par boulonnage, avec possibilité de liaison par une entretoise intermédiaire 320 pour une distance d'écartement convenable entre les deux organes de brossage 312. On pourrait naturellement prévoir une liaison de type télescopique entre le châssis mobile 300 et chaque unité de brossage 310, ce qui permettrait un réglage fin de l'écartement relatif entre les organes de brossage 312, mais ceci compliquerait la structure du dispositif. Dans la pratique, il sera préférable de prévoir des paires d'entretoises rapportées 320 dont la longueur correspondra précisément aux différents diamètres connus des cercles d'alésages taraudés concernés.

Le processus de mise en place du dispositif de brossage de l'invention se déroule comme suit : - on commence par sélectionner les portions d'extrémité 202 et les
éventuelles entretoises intermédiaires 320 en fonction du trou d'homme
concerné ; il suffit alors de procéder à un verrouillage rapide des deux
portions d'extrémité 202 sélectionnées au moyen des manettes 205, et à
la fixation par boulonnage des deux unités de brossage 310 sur leur
éventuelle entretoise intermédiaire associée 320 ; - l'opérateur présente alors le dispositif coaxialement au trou d'homme
503, en amenant les deux pions de prépositionnement 220 dans des
bouchons creux 400 préalablement insérés dans les deux alésages
taraudés sélectionnés ;; - les deux pinces expansibles 211 pénètrent alors à leur tour dans des
bouchons creux associés préalablement disposés dans les deux alésages
taraudés adjacents aux alésages précédents ; - l'opérateur bascule alors les deux manettes de commande 218 et réalise
alors le centrage définitif et l'immobilisation du châssis fixe 200 contre
le plan de joint 501 - il suffit alors de positionner correctement le châssis mobile 300 de telle
façon que ces deux organes de brossage 312 soient disposés coaxialement
'à deux alésages taraudés, après on agit sur le vérin 250 pour déplacer le
châssis mobile 300 en direction du plan de joint 501, et amener les
organes de brossage 312 dans leur alésage taraudé: le brossage est alors
effectué en commandant les moyens motorisés 313 associés aux organes
de brossage, après quoi le châssis mobile 300 est à nouveau éloigné du
plan de joint, ce qui permet de dégager la paire d'organes de brossage - en agissant sur le moteur électrique 351, le châssis mobile 300 est alors
décalé d'un pas angulaire, pour amener les organes de brossage 312
au-dessus d'une paire adjacente d'alésages taraudés - les opérations se poursuivent ainsi de suite pour tous les alésages
taraudés 502 accessibles, après quai on dégage le système pour le
repositionner de telle façon que l'on puisse procéder au brossage des
deux dernières paires restantes d'alésages taraudés qui étaient
concernées par les moyens de fixation rapide 210 et les moyens de
prépositionnement 220.

De préférence, la première implantation du dispositif de brossage sera choisie de telle sorte que le châssis fixe 200, une fois monté, soit incliné sensiblement selon un angle de 30". Après le nettoyage des alésages taraudés situés de part et d'autre du châssis fixe 200, l'opérateur met en place quatre nouveaux bouchons creux propres, alors disposés de telle sorte que le châssis fixe de l'appareil soit encore incliné à 300 environ, mais dans l'autre sens; Ceci permet alors le brossage final des quatre alésages taraudés qui étaient utilisés pour l'immobilisation du dispositif lors de -la première phase de nettoyage.

Ainsi que cela est visible sur la figure 4, il pourra être prévu d'équiper le dispositif de brossage 100 d'une armoire de commande mobile 600, laquelle est raccordée à un pupitre de contrôle 601 comportant de préférence des indications visuelles 602 qui correspondent à l'ensemble des alésages taraudés à brosser, ce qui permet à l'opérateur de surveiller le bon déroulement des opérations de brossage, pour chaque pas angulaire du châssis mobile. L'armoire 600 renferme de préférence les différents moyens d'actionnement, pneumatiques et/ou électriques, mais aussi des moyens de commande associés à une éventuelle injection de liquide de nettoyage au niveau des organes de brossage, et aussi éventuellement à une aspiration des débris de nettoyage.Les différentes commandes sont alors groupées à l'intérieur d'un boa de liaison 603, reliant l'armoire de commande 600 à un bloc de jonction 360 monté sur le châssis mobile 300. Les différents moyens d'injection et/ou d'aspiration seront ultérieurement décrits en regard des figures 5 à 8. On notera également la présence, sur la figure 4, d'une caméra de contrôle 604 montée tournante sur un bloc d'implantation associé 605 lui-même fixé au châssis mobile 300. Une telle caméra constitue un moyen avantageux de contrôle du bon déroulement des opérations de nettoyage.

On ya maintenant décrire, en regard des figures 5 à 8, quelques variantes possibles pour constituer des unités de brossage équipées d'un circuit d'injection de liquide et d'aspiration.

Dans le cadre de la figure 5, l'organe de brossage permet un brossage mécanique combiné avec une injection de liquide de nettoyage, tandis que dans la figure 6, l'organe de brossage est un injecteur de liquide haute pression : ces deux variantes feront comprendre que le terme "brossage" peut être compris dans une acceptation large, dans la mesure où il peut couvrir un nettoyage effectué par un injection de liquide haute pression, en l'absence de tout brossage mécanique proprement dit.

Sur la figure 5, on distingue une unité de brossage 310 comportant un boîtier 311, un organe de brossage 312 permettant ici à la fois un brossage mécanique et une injection de liquide de nettoyage (la coupe permet de distinguer les poils 314 de la brosse et les trous d'injection de liquide de nettoyage 315). La rotation de organe de brossage 312 est commandée par un moteur pneumatique 313, dont l'arbre de sortie 316 porte un pignon 317 engrénant avec un autre pignon de renvoi d'angle 318, dont l'axe 319 porte un autre pignon 320 attaquant un pignon 321 coaxial à l'organe de brossage 312. On peut naturellement prévoir en variante une transmission entre les pignons 320 et 321 réalisée par l'intermédiaire de courroies crantées.La figure 5 permet de distinguer également une conduite d'injection de liquide 322, amenant un liquide de nettoyage à un joint tournant 323, liquide pénétrant alors le long de la tige centrale 324 de l'organe de brossage, conformément aux flèches indiquées sur la figure 5. I1 est intéressant de noter la présence d'un manchon élastique, du type silent-block, référencé 325, permettant un montage flottant de l'organe de brossage 312 : de ce fait, lorsque l'organe de brossage est entraîné par le moteur associé 313, ce montage flottant autorise une certaine tolérance d'écart entre l'axe dudit organe de brossage et l'axe de l'alésage taraudé concerné, ce qui évite tout risque de détérioration dudit alésage en cours de brossage.Par ailleurs, le boîtier 311 se termine par une portion inférieure conique 326, dont l'extrémité libre est constituée par un joint souple d'appui 327, par exemple en caoutchouc: ainsi, lors du fonctionnement, le joint 327 est normalement en appui contre le plan de joint 501, ce qui est particulièrement avantageux sur le plan de l'étanchéité du système. I1 sera en général prévu également un circuit d'aspiration 328, relié à la chambre définie par la portion conique 326, en vue d'une aspiration du liquide de nettoyage et des particules dégagées par le brossage. Les circuits d'injection 322 et d'aspiration 328 seront dans la pratique reliés, par l'intermédiaire du boa 603, à l'armoire de commande 600.

I1 sera par ailleurs avantageux de prévoir que les circuits d'injection 322 soient adaptés pour pouvoir aussi souffler de l'air à la place du liquide de nettoyage, afin d'effectuer un séchage en position après le brossage.

La figure 6 illustre, pour mémoire, une possibilité de prévoir pour l'organe de brossage 312 un brossage par injection de liquide haute pression par l'intermédiaire des orifices radiaux 315. Il va de soi que l'opérateur disposera alors d'une pluralité d'unités de brossage, afin de choisir l'organe de brossage le mieux adapté au type de nettoyage concerné, le montage ou le démontage de chaque unité pouvant être effectué rapidement grâce à la structure précédemment décrite.

La figure 7 illustre une autre variante, avec un moteur diposé différemment, et avec un système de segments de brossage présentant une certaine mobilité radiale, et actionnés par une tige de came centrale associée.

En effet, dans ce cas, le moteur pneumatique 313 présente ici un arbre de sortie 316 parallèle à l'axe de l'organe de brossage. Une telle disposition, peut-être plus encombrante, permet cependant de simplifier le mode d'entraînement de l'organe de brossage. Par ailleurs, L'unité de brossage 310 ici également équipée d'un ressort d'appui 329, permettant d'appliquer la portion inférieure du boîtier qui est ici mobile télescopiquement, contre le plan de joint 501. Le ressort 329 permet ici une application tout à fait satisfaisante du joint inférieur 327 contre le plan de joint 501.

La différence essentielle de cette variante par rapport aux variantes précédentes réside cependant dans la présence de segments de brossage 330 : ces segments longitudinaux présentent une certaine mobilité radiale1 de façon à pouvoir être rétractés lors de leur insertion dans un alésage taraudé. Chaque segment longitudinal de brossage 330 est ainsi monté sur un manchon creux de support 331 muni à cet effet de lumières axiales, et la partie intérieure de chacun des segments 330 est conformée pour coopérer avec une tige de came centrale 332 coaxiale à l'organe de brossage 312. En l'espèce la tige de came centrale 332 présente un alésage inférieur permettant en outre une injection de liquide haute pression dans une direction axiale en partie inférieure de l'organe de brossage.Le débattement axial de la tige de came centrale 332 sera par exemple limité par une butée 333 coopérant avec le boîtier 311 de l'unité de brossage, et une butée 334 coopérant avec l'extrémité inférieure de ladite tige de came centrale.

Les unités de brossage 310 précédemment décrites permettent d'effectuer un brossage très efficace, en particulier pour un brossage purement mécanique, grâce à la présence d'un moteur pneumatique associé tournant à une vitesse constante de l'ordre de 500 tours/mn.

Le dispositif de brossage qui vient d'être décrit permet ainsi de réaliser aisément un brossage efficace et régulier des alésages taraudés d'un plan de joint. Un tel brossage peut être effectué rapidement, avec une surveillance constante par l'opérateur grâce aux divers moyens de contrôle.

La structure du dispositif de brossage reste simple, et permet une réalisation légère facilitant une mise en place aisée du dispositif dans un temps très court, et ce même dans un environnement contaminé. La mise en place par centrage et immobilisation sur quatre alésages taraudés est extrêmement avantageuse, non seulement par la précision que l'on peut obtenir, mais aussi par l'absence de tout effort d'appui exercé par le dispositif de brossage sur la face du plan de joint.

En outre, la structure du dispositif de brossage permet de multiples réglages possibles, de sorte que ledit dispositif est aisément adaptable à des trous d'homme de diamètres différents.

Enfin, le dispositif de brossage est parfaitement adapté pour permettre d'organiser un soufflage et une aspiration efficaces et sans danger des débris de nettoyage, notamment dans le cas de débris radioactifs en milieu contamine.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles figurant aux revendications.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de brossage d'alésages taraudés organisés circulairement sur un plan de joint, en particulier pour les alésages du plan de joint d'un trou d'homme prévu pour l'accès à l'intérieur d'une cuve, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison : un châssis fixe allongé (200), comportant en ses extrémités des moyens de

fixation rapide (210) insérables dans deux alésages taraudés essentiel

lement diamétralement opposés, lesdits moyens permettant de centrer et

d'immobiliser ledit châssis fixe contre le plan de joint un châssis mobile allongé (300), monté sur le châssis fixe (200), de façon

à pouvoir d'une part tourner coaxialement à l'ensemble des alésages

taraudés et parallèlement au plan de joint, et d'autre part se déplacer

perpendiculairement audit plan de joint ;; au moins une unité de brossage (310) montée en extrémité du châssis

mobile (300), ladite unité comportant un organe rotatif de brossage (312)

entraîné par des moyens moteurs associés (313), ledit organe de brossage

étant insérable coaxialement à l'alésage taraudé concerné pour en

effectuer le brossage par l'actionnement desdits moyens moteurs.

2. Dispositif de brossage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le châssis fixe (200) comporte une portion centrale (201) et deux portions d'extrémité (202) montés télescopiquement sur ladite portion centrale, lesdites portions d'extrémité, éventuellement interchangeables, portant les moyens de fixation rapide (210) et étant verrouillables sur ladite portion centrale par des moyens associés, pour conserver une distance d'écartement convenable entre lesdits moyens de fixation rapide.

3. Dispositif de brossage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les portions d'extrémité portent également des moyens de prépositionnement (220) insérables dans des alésages taraudés adjacents aux alésages taraudés recevant les moyens de fixation rapide (210).

4. Dispositif de brossage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de fixation rapide (210) sont essentiellement constitués par des pinces expansibles (211) insérables dans des bouchons creux (400) disposés dans les alésages taraudés concernés.

5. Dispositif de brossage selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que les moyens de prépositionnement sont essentiellement constitués par des pions (220) dont la longueur est supérieure à celle des pinces expansibles (211), lesdits pions étant également insérables dans des bouchons creux (400) disposés dans les alésages taraudés concernés.

6. Dispositif de brossage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le châssis mobile (300) est relié au châssis-fixe (200) par un vérin (250), dont le cylindre (2S1) est solidaire dudit châssis fixe, le mouvement de rotation du châssis mobile (300) étant réalisé par des moyens motorisés (350) portés par ledit châssis mobile et agissant sur un pignon (356) solidaire en rotation de la tige (253) dudit vérin.

7. Dispositif de brossage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens motorisés (350) comportent un moteur électrique (351) dont l'arbre de sortie est relié par une vis sans fin (355) au pignon (356) solidaire de la tige (253) du vérin.

8. Dispositif de brossage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'unité de brossage (310) est reliée au châssis mobile (300) par des moyens démontables, avec possibilité de liaison à une entretoise intermédiaire (320) pour une distance d'écartement convenable de l'organe de brossage (312).

9. Dispositif de brossage selon l'une des revendications I à 8, caractérisé par le fait que l'unité de brossage (310) comporte un moteur pneumatique d'entraînement (313), et un circuit d'injection de liquide (322), permettant d'effectuer un nettoyage des alésages taraudés par brossage mécanique et/ou injection de liquide sous pression.

10. Dispositif de brossage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le circuit d'injection (322) est adapté pour pouvoir aussi souffler de l'air à la place du liquide, afin d'effectuer un séchage en position après le brossage.

11. Dispositif de brossage selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que l'unité de brossage (310) comporte également un circuit d'aspiration (328) pour évacuer le liquide et les particules résultant du brossage.

12. Dispositif de brossage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'unité de brossage (310) comporte un boîtier (311) dans lequel est logé l'entraînement associé, ledit boîtier présentant, au voisinage de l'organe de brossage (312), un joint (327) normalement en appui contre le plan de joint lors du fonctionnement de ladite unité de brossage.

13. Dispositif de brossage selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que l'organe de brossage (312) est monté flottant pour permettre, lors de son entraînement par le moteur associé (313), une certaine tolérance d'écart entre l'axe dudit organe de brossage et l'axe de l'alésage taraudé concerne.

14. Dispositif de brossage selon l'une des revendications I à 13, caractérisé par le fait que l'unité de brossage (310) comporte un organe de brossage (312) muni de segments longitudinaux (330) présentant une certaine mobilité radiale, de façon à pouvoir rétracter lesdits segments de brossage lors de leur insertion dans un alésage taraudé.

15. Dispositif de brossage selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les segments de brossage (330) sont au contact d'une tige de came centrale (332) coaxiale à organe de brossage (312).

16. Dispositif de brossage selon l'une des revendications I à 15, caractérisé par le fait que le châssis mobile (300) porte une unité de brossage (310) à chacune de ses deux extrémités.

17. Dispositif de brossage selon l'une des revendications I à 16, caractérisé par le fait que le châssis mobile (300) comporte des moyens d'indexage et/ou de comptage (358, 359), de préférence reliés à une unité de commande générale séparée (600, 601).