FR2659305A1 - - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil commandé à distance pour la maintenance d'un réacteur de fusion nucléaire. L'appareil comporte un rail (100) formé de plusieurs maillons courbes articulés et disposés en cercle, un véhicule (300) se déplaçant sur le rail (100) et portant au moins un dispositif de manipulation (330). Un appareil (206) peut stocker le rail sous forme pliée lorsqu'il n'est pas utilisé, grâce à la manipulation obtenue avec une bielle articulée (201) et deux bielles coulissantes (203, 204). Application à la maintenance des réacteurs de fusion nucléaire.

Description

La présente invention concerne un appareil commandé à distance pour la

maintenance d'éléments placés dans une enceinte d'une structure ayant un espace interne en forme de tore, et elle concerne en particulier un appareil de maintenance commandé à distance et destiné à un réacteur de

fusion nucléaire du type tokamak.

A l'intérieur d'un réacteur de fusion nucléaire dans lequel se déroule une réaction D-T, la maintenance des éléments internes à l'enceinte doit toujours être commandée à distance afin que l'opérateur soit protégé contre le rayonnement produit dans le réacteur lorsque celui-ci a

commencé à fonctionner.

Comme représenté sur la figure 34, le réacteur de fusion nucléaire du type d'un tokamak a une enceinte 1 de forme torique creuse, l'espace 2 du tore ayant un diamètre externe pratiquement égal à 10 m et étant recouvert d'un organe 3 de blindage ayant une épaisseur de quelques mètres Les éléments périphériques, tels qu'une bobine toroïdale 4 et une bobine poloïdale 5, entourent l'espace interne 2 du tore, de manière compliquée Il est donc nécessaire d'introduire un dispositif de maintenance logé dans un château 8, placé à l'extérieur du réacteur, dans l'espace 2 du tore par des canaux 9 de maintenance disposés chacun radialement par rapport à l'espace 2 du tore, et il faut en outre déplacer un dispositif de maintenance en direction circonférentielle dans l'espace 2 afin que le dispositif de maintenance ait accès aux éléments placés à

l'intérieur de l'enceinte, par exemple des plaques déflec-

trices 6 et des carreaux 7 de blindage d'une paroi, sans perturbation des éléments périphériques Comme les éléments placés dans l'enceinte comportent des éléments très lourds tels qu'une plaque déflectrice qui pèse plus d'une tonne, ces éléments lourds posent de nombreux problèmes techniques

pour la réalisation d'un dispositif de maintenance.

Les dispositifs classiques de maintenance sont

classés en deux catégories Une première catégorie com-

porte, comme représenté sur la figure 35, un bras articulé

, à plusieurs articulations, du type monté en porte-à-

faux et ayant une articulation de base placée à l'extérieur du réacteur Le bras 10 est introduit dans l'espace 2 du tore par le canal 9 de maintenance afin qu'il ait accès aux éléments placés dans l'enceinte Des dispositifs de mainte- nance de ce type ont été utilisés aux Etats-Unis d'Amérique et en Europe Cependant, lorsque l'enceinte devient de plus en plus grande, le bras articulé doit être de plus en plus long En outre, les éléments placés dans l'enceinte et qui doivent être manipulés sont de plus en plus lourds Il est donc difficile de positionner avec précision l'extrémité externe du bras articulé 10 à l'emplacement voulu En outre, le dispositif de maintenance de ce type pose un problème car son rendement de travail et sa fiabilité diminuent étant donné que le long bras articulé 10 doit être déplacé dans l'espace étroit du tore 2 chaque fois que les éléments placés à l'intérieur de l'enceinte sont manipulés Un exemple de dispositif de maintenance de ce type est décrit dans la thèse intitulée "The TFTR Maintenance Manipulator" de M Selig et al (Proceedings of a Technical Committee Meeting on Robotic and Remote Maintenance Concepts for Fusion Machines, Karlsruhe, 22 à 24 février 1988,

publié par The International Atomic Energy Agency). Un dispositif de maintenance de l'autre catégorie comporte un véhicule qui se déplace sur un rail introduit dans l'espace du tore afin que le véhicule ait accès aux éléments placés à l'intérieur de l'enceinte et puisse les manipuler Le dispositif de maintenance de ce type est tel que le positionnement du véhicule, lorsqu'il a accès aux éléments placés dans l'enceinte, est assuré avec précision, étant donné le degré de liberté donné par le déplacement du véhicule sur le rail, et les éléments placés à l'intérieur sont transportés efficacement Un exemple de dispositif monté sur un rail est décrit dans la thèse intitulée "Vehicle Concept for Net In-Vessel Inspection and Maintenance" de D Maisonnier (Proceedings of a Technical Committee Meeting on Robotic and Remote Maintenance Concepts for Fusion Machines, Karlsruhe, 22 à 24 février

1988, publié par The International Atomic Energy Agency).

Le système de Maisonnier comporte deux rails en flèche disposés sur 90 dans l'espace du tore Ces rails sont introduits par des canaux opposés de maintenance et sont raccordés à leurs extrémités avant afin qu'ils forment un rail de guidage de véhicule disposé sur 1800 dans l'espace du tore Chaque rail sous forme d'une flèche comprend trois éléments courbes sous forme de maillons en caisson, articulés en série à leurs extrémités La thèse de Maisonnier indique seulement brièvement que l'articulation de chaque maillon est entraînée par un mécanisme à levier

et indique que chaque maillon contient une tige d'entraîne-

ment de l'articulation Le véhicule se déplace radialement

vers l'extérieur le long du rail.

Dans le système à rail, le rail semi-circulaire est supporté à ses deux extrémités si bien que sa rigidité peut être supérieure à celle du rail articulé comme représenté

sur la figure 35.

Cependant, le rail courbe semi-circulaire n'est supporté qu'aux deux extrémités et il ne peut pas être supporté dans sa partie centrale car le véhicule se déplace le long de la face radialement externe du rail Lorsqu'un

élément lourd placé à l'intérieur de l'enceinte est mani-

pulé par le véhicule dans la partie centrale du rail, un moment élevé de flexion et un moment élevé de torsion sont

appliqués à la partie d'extrémité du rail et à son voisi-

nage, à l'endroit o le rail est supporté, si bien que le rail a tendance à fléchir En conséquence, les maillons courbes formant un rail sous forme d'une flèche doivent aussi avoir une grande dimension Par exemple, lorsque le rayon de courbure du rail est de 5,2 m, la hauteur, la largeur et la longueur des maillons doivent être de 1,0, 0,15 et 2,25 m respectivement Il faut donc un espace important pour le stockage du rail En outre, le rail nécessite des mécanismes compliqués, par exemple à levier, pour l'allongement et le rétrécissement du rail et des tiges de commande Ceci nécessite une commande complexe

lorsque le rail pénètre dans l'enceinte.

Un système à rail télescopique en arc de cercle peut aussi être utilisé afin qu'il fasse avancer un rail dans l'espace du tore Cependant, il présente un inconvénient car sa fiabilité est réduite lorsqu'il reste exposé au rayonnement de grande intensité pendant un long temps de maintenance, puisqu'un mécanisme complexe d'entraînement ou un organe de manoeuvre doit être placé à l'intérieur du rail. En outre, l'épaisseur du rail télescopique n'est pas constante sur toute sa longueur Ceci rend difficiles le guidage et le déplacement du véhicule sous forme stable et

rend compliquées la structure et la commande du rail.

L'invention a pour objet la réalisation d'un appa-

reil de maintenance commandé à distance, ayant un rendement

élevé de fonctionnement et une fiabilité élevée et particu-

lièrement utile dans le cas d'un réacteur de fusion

nucléaire du type tokamak.

A cet effet, l'invention concerne un appareil de maintenance d'une structure qui comporte une enceinte ayant un espace de tore formé à l'intérieur et plusieurs canaux de maintenance disposés radialement de manière que l'espace du tore communique avec l'extérieur de l'enceinte et avec des éléments placés dans l'enceinte, l'appareil comprenant: un rail ayant des maillons courbes analogues de façon générale, articulés les uns sur les autres et pouvant

avancer dans des directions circonférentielles à l'inté-

rieur de l'espace du tore, les maillons formant, dans cet espace, un arc continu en demi-cercle ayant un centre qui coïncide pratiquement avec le centre de l'espace du tore lorsque les maillons sont dépliés, un véhicule transportant au moins un manipulateur destiné à manipuler les éléments et guidé le long du rail déplié dans l'espace du tore,

un dispositif de logement de rail placé à l'exté-

rieur de l'enceinte et destiné à loger le rail lorsque l'appareil de commande à distance n'est pas utilisé, un dispositif de montage de rail portant le dernier maillon du rail et destiné à transmettre, à l'espace du tore, les maillons logés dans le dispositif de logement de rail, du premier au dernier maillon successivement, par l'un des canaux de maintenance, afin que les maillons forment l'arc continu en demi-cercle, et un appareil de support de rail introduit dans l'espace du tore par un autre canal de maintenance adjacent au premier canal précité de maintenance et destiné à

supporter la partie centrale du rail.

Dans cet appareil de maintenance commandé à dis-

tance, le rail comporte plusieurs maillons et plusieurs articulations des maillons, ayant chacune un mécanisme de blocage du maillon respectif dans une position dans laquelle les maillons courbes forment l'arc en demicercle et le rail est introduit dans l'espace du tore par un mécanisme de transmission A cet égard, les maillons peuvent être logés dans les dispositifs de logement de rail dans un espace limité En outre, lorsque le rail est transmis à l'espace du tore, les maillons sont transmis, du premier au dernier successivement, par l'appareil de

montage de rail, si bien que des maillons passent faci-

lement dans un étroit canal de maintenance Le rail formé de façon continue et circulaire est supporté par l'appareil

de support de rail introduit par un autre canal de mainte-

nance adjacent au premier canal précité Non seulement la rigidité du rail est élevée et le déplacement du véhicule est stable, mais encore l'ensemble de l'appareil est réduit

au minimum.

En outre, le fonctionnement stable du véhicule

stabilise la manoeuvre du manipulateur monté sur le véhi-

cule et permet la manipulation des éléments avec un rende-

ment élevé.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence au dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'appareil de maintenance commandé à distance selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en plan d'un rail lorsque le rail est logé dans un château, dans ce mode de réalisation;

la figure 3 est une vue en perspective d'une articu-

lation du rail dans ce mode de réalisation; la figure 4 est une vue schématique en perspective du dispositif d'entraînement de véhicule dans ce mode de réalisation; la figure 5 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, d'un premier maillon coulissant et d'un second maillon coulissant logés dans le château;

la figure 6 est une vue schématique en plan repré-

sentant l'état dans lequel l'extrémité externe du rail avance dans le canal de maintenance avec le premier maillon; la figure 7 est une vue schématique en plan, en coupe partielle, représentant l'état dans lequel un bras de support et le premier maillon sont mis en position dans l'espace du tore; la figure 8 est une vue schématique en plan d'un organe de support de galet d'articulation monté sur le premier maillon;

les figures 9, 10, 11 et 13 sont des coupes ana-

logues illustrant les étapes de déploiement du rail dans ce mode de réalisation;

la figure 12 est une vue en perspective d'un méca-

nisme de blocage d'articulation et du mécanisme d'entrai-

nement correspondant, dans ce mode de réalisation; la figure 14 est une coupe en élévation latérale

d'un appareil de support de rail dans ce mode de réali-

sation; la figure 15 est une vue en perspective d'un détail de la partie d'extrémité externe de l'appareil de support de rail; la figure 16 est une vue en plan d'un mécanisme destiné à fixer l'extrémité externe du rail, dans le canal opposé; la figure 17 est une vue en perspective d'un détail du véhicule; la figure 18 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, d'une plaque déflectrice, montrant comment elle peut être échangée dans ce mode de réalisation; la figure 19 est un diagramme synoptique du mode de réalisation d'appareil de maintenance commandé à distance de la figure 1; la figure 20 est une vue en élévation latérale d'un manipulateur destiné à supporter des carreaux de blindage et son dispositif de levage; la figure 21 représente un état de transition dans lequel le véhicule portant le manipulateur passe au niveau d'une articulation du rail, à titre d'exemple; la figure 22 est une vue schématique en perspective

d'une première variante de véhicule sur lequel un manipu-

lateur de carreaux de blindage a été préalablement disposé; la figure 23 est une coupe suivant la ligne B-B de la figure 22; la figure 24 est une coupe suivant la ligne C-C de la figure 22; les figures 25 à 27 sont des vues schématiques

illustrant le fonctionnement des deux anneaux du manipu-

lateur destiné à supporter des carreaux de blindage, dans le cas de la figure 22;

la figure 28 illustre le fonctionnement du manipu-

lateur destiné à supporter les carreaux de blindage de la figure 22; la figure 29 est un schéma représentant le degré de

liberté du manipulateur utilisé pour le support des car-

reaux de blindage de la figure 22; la figure 30 est une vue en perspective du second mode de réalisation de véhicule sur lequel sont montés deux manipulateurs destinés à supporter des carreaux de blindage; la figure 31 est une vue en plan du câble logé lorsque le rail est disposé dans le château; les figures 32 et 33 sont des vues schématiques en plan montrant comment le câble est manipulé lorsque le rail est déplié dans l'espace du tore; la figure 34 est une coupe longitudinale d'un réacteur de fusion nucléaire du type d'un tokamak; et la figure 35 est une vue schématique en plan d'un

appareil classique de maintenance commandé à distance.

La figure 1 représente un mode de réalisation d'appareil de maintenance commandé à distance, selon l'invention.

Comme décrit précédemment, cet appareil de mainte-

nance commandé à distance est destiné à supporter les éléments placés dans l'enceinte d'un réacteur 1 de fusion nucléaire du type tokamak qui comprend de façon générale une enceinte délimitant un espace 2 de tore, des châteaux 8

placés autour de l'enceinte, et quatre canaux de mainte-

nance 9 destinés à assurer la communication entre les

châteaux 8 et l'espace 2 du tore (figure 34).

L'appareil de maintenance commandé à distance représenté sur la figure 1, est introduit dans l'espace 2 du tore par l'un des canaux 9 de maintenance L'appareil comprend un rail 100 et un véhicule 300 sur lequel un manipulateur 330 est monté et qui se déplace sur le rail Lorsque l'appareil de maintenance commandé à distance n'est pas utilisé, le rail 100 est logé dans un guide 206

de logement de rail placé dans le château respectif 8.

Lorsque les éléments placés dans l'enceinte doivent être supportés d'autre part, le rail 100 avance dans l'espace 2 du tore par l'intermédiaire d'un appareil 200 de montage de rail qui a une première et une seconde bielle coulissante 203, 204 qui peuvent se déplier vers le centre de l'espace 2 du tore afin que le rail 100 soit déplacé de l'intérieur du château 8 dans l'espace 2 en forme de tore et un bras de support 205, monté sous forme articulée à l'extrémité avant de la première bielle 203 et supportant temporairement le véhicule 300 A cet égard, le guide 206 qui loge le rail et l'appareil 200 de montage du rail sont aussi des éléments

de l'appareil de maintenance commandé à distance.

Grâce à l'appareil 200 de montage de rail, le rail est déplacé du guide 206 de logement de rail dans l'espace 2 du tore le long de la première et de la seconde

bielle 203 et 204, et il est déplié de la longueur corres-

pondant à la moitié de la longueur circonférentielle de l'espace 2 du tore ou sur un angle circonférentiel de 1800, et le rail 100 est ensuite fixé rigidement par un ou plusieurs appareils 250 de support de rail introduits dans

l'espace 2 du tore par un ou plusieurs canaux de mainte-

nance adjacents les uns aux autres et par lesquels sont guidés l'appareil commandé à distance ou plusieurs de ces appareils. L'appareil de maintenance commandé à distance peut avoir des rails 100 qui, en combinaison, recouvrent 3600 de la circonférence de l'espace 2 du tore, par utilisation de deux appareils 200 à rail de montage, ou il peut comporter

un rail 100 disposé sur la moitié de la longueur circonfé-

rentielle de l'espace du tore ou sur un angle de 1800 Dans les deux cas, la disposition du rail 100 et la maintenance réalisée par utilisation du véhicule 300 sont réalisées de

la même manière.

On décrit maintenant l'appareil de maintenance commandé à distance dans les étapes suivantes: 1 une étape dans laquelle le rail courbe est logé dans le château, 2 une étape dans laquelle l'appareil se déplace dans le canal de maintenance 9, 3 une étape dans laquelle l'appareil se déplace dans l'espace 2 du tore, 4 une étape dans laquelle l'appareil est déplié et supporté par l'appareil 250 de support de rail, cet état étant représenté sur la figure 1, une étape dans laquelle le véhicule 300 est déplacé le long du rail 100 et la plaque déflectrice 6 est changée à l'aide du manipulateur 330 monté sur le véhicule 300, 6 une étape dans laquelle l'appareil est remis dans le château 8, 7 une étape dans laquelle un manipulateur 360

(décrit dans la suite) est destiné à entretenir une pre-

mière paroi 7 d'un carreau de blindage, et

8 le fonctionnement d'un câble.

1 Etape dans laquelle le rail 100 est logé dans le château

La figure 2 est une vue en plan du rail 100 lors-

qu'il est logé dans le château.

Dans ce mode de réalisation, le rail 100 comporte six maillons courbes 10 la, 101 b, l Olc, 1 10 d, 10 le et 101 f disposés de l'extrémité externe vers l'extrémité interne du rail 100 dans cet ordre, et des articulations 102 a, 102 b, 102 c, 102 d, 102 e et 102 f disposées de l'extrémité externe vers l'extrémité interne du rail 100 dans cet ordre et

destinées à assurer l'articulation des maillons adjacents.

Il faut noter que les références 101 et 102 sont utilisées pour désigner un ou plusieurs maillons et une ou plusieurs

articulations, lorsque l'articulation ou le maillon parti-

culier n'est pas spécifié Comme l'indique la figure 2, les maillons 101 peuvent tourner radialement vers l'extérieur de l'arc formé par chaque maillon 101 lui-même autour des articulations correspondantes 102, mais il ne peut pas pivoter radialement vers l'intérieur de l'arc au-delà de la formation d'un arc continu en demi-cercle formé par tous les maillons 101 Lorsque chaque maillon 101 a un rayon de courbure de 4,5 m, une largeur de 0,25 m et une hauteur de 0,5 m peuvent être sélectionnées Dans ce cas, chaque il maillon 101 peut avoir une structure creuse ayant une épaisseur de paroi de 20 mm, lorsqu'un matériau convenable

est sélectionné.

Une bielle pivotante 201 est raccordée au maillon 101 f à l'extrémité interne du rail 100 par l'articulation 102 f, et elle est supportée de manière qu'elle puisse pivoter à la surface supérieure d'un chariot 202 de rail qui fait partie d'un appareil 200 de montage de rail Le chariot 202 comporte un dispositif d'entraînement de la

bielle pivotante 201 (ce dispositif n'étant pas repré-

senté), et un mécanisme (non représenté) d'entraînement de la première bielle coulissante 203 et de la seconde bielle

coulissante 204 toutes deux destinées à déplacer le rail.

La seconde bielle 204 est cachée sous la première bielle

coulissante 203 sur la figure 2.

Un bras 205 de support est supporté sous forme articulée sur la première bielle coulissante 203 et peut tourner par rapport à la première bielle coulissante 203 sous la commande d'un dispositif d'entraînement (non représenté) autour d'un axe qui coïncide pratiquement avec celui de l'articulation 102 a Un véhicule 300 est raccordé temporairement à l'extrémité externe du bras 205 par un

mécanisme (non représenté) de support de véhicule.

Un canal 9 de maintenance est disposé en avant de la

première bielle coulissante 203, dans son prolongement.

Comme représenté sur la figure 3, un galet rotatif 103 d'articulation est placé sous chaque articulation 102

afin qu'il soit coaxial à celle-ci Le galet 103 d'articu-

lation se loge dans une gorge de guidage formée dans un guide courbe 206 de logement de rail (figure 2) et son déplacement en direction radiale par rapport à l'arc délimité par la bielle 201 est limité La face inférieure de chaque maillon 101 est supportée à la face supérieure du

guide 206 afin qu'elle puisse glisser La partie d'extré-

mité externe du premier maillon i Ola du rail 100 se loge dans le véhicule 300 qui se déplace sur le rail 100 Un support 401 de câble est disposé afin qu'il guide un câble

(décrit dans la suite) qui transmet de l'énergie au véhi-

cule 300 et des signaux entre le véhicule 300 et un dispo-

sitif de commande Le support 401 de câble a un organe 405 de réception de câble ayant une forme générale en U et pivotant sur l'articulation 102 autour d'un arbre 406 de support Un levier 404 relie les extrémités supérieures de l'organe 405 de réception de câble et est repoussé afin qu'il tourne vers l'extérieur L'organe 405 de réception de

câble a trois galets 405 A destinés à empêcher la détériora-

tion du câble.

Comme l'indique la figure 4, une crémaillère 104 est formée à la face interne courbe des maillons courbes 101 et le véhicule a un pignon 301 qui est en prise avec cette

crémaillère et un dispositif ou mécanisme 302 d'entraîne-

ment comprenant un servomoteur et un réducteur.

La figure 5 est une vue en élévation latérale du dispositif 200 de montage de rail tourné vers le canal de maintenance 9 La première bielle coulissante 203 est supportée afin qu'elle puisse coulisser dans la direction longitudinale sur la seconde bielle 204 placée au-dessous

d'elle et elle est entraînée par un dispositif d'entraî-

nement (non représenté) La seconde bielle coulissante 204 est montée afin qu'elle puisse coulisser dans la direction longitudinale, sur un guide fixe 207, et elle comporte un dispositif (non représenté) d'entraînement de la seconde bielle coulissante 204 Plusieurs galets 208 qui forment une structure de bogie sont placés à la partie d'extrémité

externe de la face inférieure de la seconde bielle coulis-

sante 204 afin que cette bielle 204 soit guidée à la surface inférieure du canal de maintenance 9 lorsque la

seconde bielle 204 pénètre dans ce canal 9.

2 Etape dans laquelle le rail est déplacé dans le canal de maintenance La figure 6 représente l'état dans lequel la partie d'extrémité externe du rail 100 et la première bielle coulissante 203 se déplacent vers le centre de l'espace 2 du tore dans le canal 9 de maintenance Comme l'indique la figure 6, la première bielle coulissante 203 glisse sur la seconde bielle coulissante 204 et pénètre dans le canal de maintenance 9 Simultanément, la bielle pivotante 201 tourne autour de l'axe de pivotement du chariot 202 Le corps du chariot 202 n'est pas déplacé par rapport au guide fixe 207 Cependant, son dispositif d'entraînement de la

première bielle coulissante 203 est commandé.

En conséquence, les maillons 101 du rail 100 se déplacent vers l'avant, du premier maillon l Ola au dernier 101 f successivement sur la première bielle coulissante 203, les galets 103 des articulations étant logés dans la gorge 209 de guidage formée à la face supérieure de la première

bielle coulissante 203.

Lorsque la première bielle coulissante 203 s'est déplacée d'une distance prédéterminée sur la seconde bielle coulissante 204 comme décrit précédemment, la seconde bielle 204 est transférée d'une distance prédéterminée sur le guide fixe 207 Le rail 100 quitte le boîtier 206 de logement de rail et les six articulations 102 sont placées sur la première et la seconde bielle coulissante 203 et

204, à l'état déplié linéairement dans la direction longi-

tudinale des deux bielles 203 et 204 Dans cet état, le chariot 202 est placé à l'extrémité interne de la seconde

bielle coulissante 204.

Dans l'étape suivante, le mécanisme d'entraînement du chariot 202 destiné à faire tourner la bielle pivotante 201 est arrêté et la seconde bielle coulissante 204 et le chariot 202 sont déplacés simultanément sur le guide fixe 204 Ensuite, le véhicule 300 se trouvant à l'extrémité externe du rail 100 pénètre dans l'espace 2 du tore Le déplacement de la seconde bielle coulissante 204 et la rotation du bras 205 de support qui sont réalisés en

synchronisme l'un avec l'autre à des vitesses prédéter-

minées sont ajustés afin que le contact du véhicule 300 et du bras 305 de support avec la paroi interne de l'espace 2 du tore soit évité Lorsque le centre du premier maillon courbe l Ola coïncide pratiquement avec le centre O de l'espace 2 du tore, le véhicule 300 et le bras de support 205 cessent de fonctionner comme représenté sur la figure 7.

Comme décrit précédemment, la coïncidence pratique-

ment entre l'axe de pivotement du bras de support 205 et l'axe de rotation de l'articulation 102 a du premier maillon

l Ola permet la rotation du maillon 10 la, lors de la rota-

tion du bras de support 205.

3 Etape dans laquelle le rail est déplacé dans l'espace du tore On se réfère maintenant à la figure 8 pour la

description de l'entraînement en translation des galets 103

(figure 3) dans la gorge 209 de guidage La figure 8 représente l'appareil 200 de montage de rail alors que le rail 100 est retiré comme représenté sur la figure 7 Un organe 210 de support de galet d'articulation ayant une section en forme de croissant peut être déplacé dans la gorge 209 de guidage afin que ses déplacements latéraux et verticaux par rapport à la gorge 209 de guidage soient limités L'organe 210 de support de galet d'articulation est déplacé dans la gorge 209 de guidage, sur une course

prédéterminée A, à l'aide d'un guide linéaire (non repré-

senté) et d'un dispositif d'entraînement (non représenté), et il est tourné dans la gorge 209 par son dispositif rotatif de support (non représenté) et son dispositif

d'entraînement (non représenté).

L'opération de déploiement du rail 100 dans l'espace 2 du tore à l'aide de l'organe 210 de support de galet d'articulation est maintenant décrite en référence aux

figures 7 à 11.

Dans l'étape représentée sur la figure 7, l'organe 210 de support maintient le galet 103 b placé à la partie inférieure de l'articulation 102 b de manière que la surface interne évidée de l'organe de support de galet soit tournée

vers le centre de l'espace 2 du tore Comme décrit précé-

demment, le véhicule 300 est fixé au bras 205 de support.

Dans cet état, la commande du dispositif d'entraînement du véhicule 300permet l'avance du maillon 10 la à l'extrémité externe du véhicule 300, avec déplacement de l'organe 210 de support vers le centre de l'espace 2 du tore de la distance prédéterminée Simultanément, le chariot 202, à l'extrémité interne du rail 100, coulisse le long de la seconde bielle coulissante 204 de la même distance que l'organe 210 de support En conséquence, l'ensemble du rail placé sur la première et la seconde bielle coulissantes se déplace vers le centre de l'espace 2 du tore et est arrêté lorsque l'articulation 102 a arrive à l'extrémité

interne du véhicule 300.

L'organe 210 de support de galet d'articulation est légèrement décalé vers le château 8 Après séparation du galet 103 b, l'organe 210 de support tourne de 1800 et dirige sa face interne évidée vers le château 8 et loge

ainsi le galet 103 c placé sur l'articulation suivante 102 c.

Comme représenté sur la figure 9, l'organe 210 de support de galet, dans lequel le galet 103 c d'articulation est retenu, tourne afin que sa face interne évidée soit

tournée vers le centre de l'espace 2 du tore à nouveau.

Dans l'étape suivante, le dispositif d'entraînement du véhicule 300 reste fixe L'organe 210 de support de galet d'articulation coulisse alors vers le centre de l'espace 2 du tore et le chariot 202 coulisse aussi le long de la seconde bielle coulissante 204, de la même distance que l'organe 210 de support et en même temps Le rail 100 dans son ensemble est déplacé vers le centre de l'espace 2 du tore, et le maillon 101 b tourne autour de l'articulation 102 a, d'un état transitoire représenté sur la figure 10 à l'état final représenté sur la figure 11 et dans lequel les maillons 10 la et 101 b coopèrent afin qu'ils forment un arc

continu ayant un centre de courbure qui coïncide pratique-

ment avec le centre O de l'espace 2 du tore.

On se réfère maintenant à la figure 12 pour la

description du blocage de l'articulation et de son fonc-

tionnement. Comme représenté sur la figure 12, un crochet 105 est logé à une extrémité du maillon 101 de droite qui est adjacent au maillon 101 de gauche Un arbre 106 de support ayant le crochet 105 est supporté afin qu'il puisse tourner et qu'il puisse être dirigé radialement par rapport au maillon courbe 101 Une étroite saillie rectangulaire 107 est formée à l'extrémité de l'arbre 106-de support qui se trouve à la face interne du maillon 101 si bien qu'elle recoupe diamétralement l'extrémité La saillie 107 est dirigée en direction circonférentielle lorsque le crochet 105 coopère avec un axe 108 logé dans le maillon de gauche

101 près du maillon de droite 101 et s'en sépare.

On se réfère à nouveau à la figure 12; un organe de manoeuvre 303 ayant une étroite gorge rectangulaire 303 a formée diamétralement est supporté par l'extrémité interne

(c'est-à-dire l'extrémité qui est à l'extérieur de l'en-

ceinte) du véhicule 300, de manière qu'il puisse tourner.

La gorge 303 a est destinée à coopérer avec la saillie 107, lorsque le maillon 101 est dans la position représentée sur la figure 11 Comme l'indique cette figure 11, un mécanisme 304 d'entraînement de l'organe 303 de manoeuvre est placé à

l'extrémité interne du véhicule 303.

Dans l'état représenté sur la figure 11 en consé-

quence, les maillons 10 la et 101 b sont fermement raccordés l'un à l'autre par entraînement en rotation de l'organe de manoeuvre 303 de 1800 afin que la gorge 303 a puisse tourner du même angle et mette le crochet 105 en coopération avec l'axe 108, si bien que les deux maillons ne tournent pas

l'un avec l'autre.

Dans l'étape suivante, l'organe 210 de support de galet d'articulation tourne de 1800 afin qu'il permette la direction de la face interne évidée vers le château 8 et le maillon 10 la avance encore vers son extrémité externe, sous

la commande du dispositif d'entraînement du véhicule 300.

Simultanément, l'organe 210 de support et le chariot 202 sont déplacés vers le château 8, d'une même distance prédéterminée Lorsque l'articulation 102 b arrive au niveau de l'axe de rotation du bras 205 de support, l'organe 210 tourne de 1800 afin qu'il prenne la position indiquée sur la figure 13 et dans laquelle le premier maillon l Ola dépasse du véhicule 300, comme l'indique la comparaison

avec la figure 7.

L'opération précitée se répète jusqu'à ce que le rail 100 placé dans le canal de maintenance 9 soit déplié en arc continu de cercle, à l'état bloqué à l'intérieur de

l'espace 2 du tore.

4 Etape dans laquelle le rail est supporté par l'appareil de support de rail après son allongement dans l'espace du tore La figure 1 (déjà décrite) représente l'état dans lequel le rail déplié 100 est supporté par l'appareil 250

de support de rail.

Comme l'indiquent les figures 14 et 15, l'appareil 250 de support de rail comporte une base 251 placée à

l'extérieur du réacteur, un ensemble 252 à bielles laté-

rales qui peut coulisser en deux étapes et comprenant une première bielle coulissante 252 a qui peut coulisser le long de la base 251 dans la direction radiale de l'espace du tore 2 et une seconde bielle coulissante 252 b qui peut coulisser le long de la première bielle coulissante 252 a, un mécanisme d'entraînement (non représenté), un galet de guidage 254 placé à l'extrémité externe de la seconde bielle coulissante 252 b et pouvant pivoter sous la commande d'un dispositif d'entraînement 253 entre une position proche du rail 100 et une position distante de celui-ci, un mécanisme 255 de serrage de rail qui est ouvert et fermé par un mécanisme d'entraînement (non représenté), et un

mécanisme 256 de transport d'éléments placés dans l'en-

ceinte, mobile dans les directions d'allongement et de

contraction de l'ensemble 252 à bielles coulissantes.

Lorsque le rail 100 est déployé dans l'espace du tore 2 dans les étapes précitées, l'ensemble 252 à bielles coulissantes de l'appareil 250 de support de rail est introduit par le canal adjacent 9 de maintenance dans l'espace 2 du tore et son extrémité externe (du côté du tore) est mise en position dans l'espace 2 du tore Pendant l'allongement du rail 100, le galet 254 de guidage est en

butée contre la face inférieure du rail 100 Après allonge-

ment, le mécanisme 255 de serrage de rail est courbé par le mécanisme d'entraînement (non représenté) afin qu'il maintienne la saillie 109 (figure 15) formée entre les articulations adjacentes sur la surface périphérique externe du rail 100 Ensuite, le galet 254 de guidage peut pivoter sous la commande du dispositif d'entraînement 253, vers une position telle que représentée en trait interrompu sur la figure 15, si bien que le galet 254 de guidage ne

gêne pas le déplacement du véhicule 300.

On se réfère maintenant à la figure 16 pour la

description de la fixation des extrémités externes de deux

rails.

L'ensemble de montage de rail comporte un premier appareil 200 de montage de rail ayant la structure décrite précédemment et un second appareil 200 de montage de rail et introduit dans l'espace 2 du tore par un autre canal 9

de maintenance qui est aligné en face du canal 9 de mainte-

nance (figure 1) par lequel passe le premier appareil 200 de montage de rail Le premier maillon 10 la du rail 100 qui provient du premier appareil 200 de montage est fixé par le second appareil 200 de montage, et le premier maillon 10 la' du rail 100 ' transmis par le second appareil de montage 200 est fixé de manière analogue par le premier appareil de

montage 200.

En d'autres termes, lors de la rotation du maillon 101 f autour de l'articulation 102 e et lors du déplacement du chariot 202 vers l'avant, un appareil de maintien de rail (non représenté) placé à l'extrémité externe de la bielle pivotante 201 du premier appareil 200 de montage de rail est déplacé vers l'extrémité externe en regard du premier maillon 101 a' du rail 100 ' de manière qu'il soit fixé en coopération Ensuite, l'articulation 102 e est bloquée sur le véhicule 200 De même, un appareil de maintien de rail (non représenté) du second appareil 200 de montage maintient l'extrémité externe du premier maillon l Ola du rail 100, et l'articulation correspondante est aussi bloquée sur le véhicule 300 De cette manière, les rails 100 et 100 ' sont fermement supportés en quatre points et forment une voie circulaire pour le véhicule 300. D'autre part, lors de l'utilisation d'un seul appareil 200 de montage de rail afin que le rail 100 soit disposé sur la moitié de la longueur circonférentielle (figure 1), deux appareils 250 de support de rail sont introduits par un canal 9 de maintenance placé en face de l'appareil 200 de montage de rail et un autre canal 9 de maintenance tourné vers le côté du rail 100 de manière qu'ils supportent le premier maillon et un maillon médian respectivement et assurent un support rigide du rail 100 en trois points Le rail 100 est déplié dans l'espace 2 du

tore et est maintenu sous forme stable.

Il faut noter que le rail 100 de la figure 1 est supporté par l'appareil 250 de support de rail qui a pénétré par le canal 9 de maintenance qui est adjacent à l'appareil 200 de montage de rail, mais un autre canal 9 de maintenance par lequel passe un autre appareil de support de rail n'est pas représenté sur la figure par raison de simplicité. Etape dans laquelle l'organe écorceur est remplacé Comme décrit précédemment, le véhicule 300 a un pignon 301 qui est en prise avec la crémaillère 104 placée

sur le côté latéral du rail 100 et son mécanisme d'entraî-

nement 302 (figure 4) Comme représenté sur la figure 17, le véhicule 300 a aussi un manipulateur 330 qui a un bras télescopique 331 qui peut pivoter sous la commande d'un

organe 332 de manoeuvre qui peut s'allonger et se raccour-

cir, dans un plan perpendiculaire au rail 100 et à son

mécanisme d'entraînement, et le mécanisme 304 d'entraine-

ment du mécanisme de blocage du rail 100.

Plusieurs roues 306 sont articulées aux faces inférieures du châssis 305 en forme de canal du véhicule 300 de manière que les groupes horizontaux de roues 306 soient au contact de la surface supérieure et de la surface inférieure du rail 100 respectivement, tout en pouvant tourner, et les groupes verticaux sont au contact des faces latérales interne et externe du rail 100 respectivement et peuvent tourner, si bien que les articulations 102 du rail peuvent passer dans la partie en forme de canal du véhicule 300 Comme décrit précédemment, le pignon 301 qui est en prise avec la crémaillère 104 formée à la paroi interne de chaque maillon 101 du rail 100 (voir figure 4) est entraîné par le mécanisme 302 d'entraînement Le bras télescopique 331 monté sur le châssis 305, à sa face interne de l'espace 2 du tore, comporte, à son extrémité externe, un organe 333 de manoeuvre d'extrémité qui peut

avancer et reculer sous la commande d'un mécanisme d'en-

trainement (non représenté) et qui peut basculer, tourner et assurer un maintien afin qu'il manipule les éléments placés dans l'enceinte Le mécanisme 304 d'entraînement de l'articulation 102 est placé à l'extrémité interne du

châssis 305.

La saillie du mécanisme de support de véhicule placée sur le bras 205 de support est disposée à la face

inférieure du véhicule 300.

On décrit maintenant, en référence à la figure 18,

l'échange de la plaque déflectrice qui est l'un des élé-

ments placés dans l'enceinte.

Après allongement et fixation du rail 100 dans

l'espace 2 du tore par mise en oeuvre des étapes précé-

dentes ( 1) à ( 4), le mécanisme de maintien de véhicule du bras 205 de support est libéré Le véhicule 300 est déplacé

le long du rail 100 par entraînement du pignon 301 Lors-

qu'il arrive en position au-dessus de la plaque déflectrice

6 qui doit être remplacée, le véhicule 300 est arrêté.

Comme représenté sur la figure 18, le bras télescopique 331 est allongé ou raccourci et bascule et l'organe 303 de manoeuvre d'extrémité est mis en position afin qu'il supporte la plaque déflectrice, en fonction de la liberté

de déplacement de l'organe de manoeuvre d'extrémité lui-

même. L'organe de manoeuvre d'extrémité 333 est commandé afin qu'il supporte la plaque 6 si bien que l'organe 333 soulève cette plaque 6 suivant les étapes repérées par les références a, b et c sur la figure 18 Le véhicule 300 est aussi déplacé jusqu'à ce qu'il atteigne une position en

avant de l'orifice 9 de maintenance dans lequel est intro-

duit l'appareil 250 de support de rail comme indiqué sur la figure 14 Le bras télescopique 331 est rétréci et bascule afin qu'il soulève la plaque 6 vers la position d sur la

figure 18 Ensuite, le mécanisme 256 de transport à l'inté-

rieur de l'enceinte est déplacé dans l'espace 2 du tore depuis le canal 9 de maintenance Un mécanisme 256 de transport comprend un chariot supporté par plusieurs galets

257 formant une structure de bogie et un mécanisme d'en-

trainement (non représenté) Lorsque le mécanisme 257 avance, le chariot arrive en position juste au-dessous du rail 100 afin que l'élément placé dans l'enceinte soit transporté entre le chariot et le véhicule 300 Dans le cas considéré, le chariot reçoit la plaque déflectrice 6 du véhicule 300 et recule afin qu'il transporte cette plaque 6 dans un château de maintenance (non représenté) Lorsque l'étape est inversée, une nouvelle plaque 6 peut évidemment

être montée dans l'ensemble de l'espace du tore 2.

* 6 Etape dans laquelle l'ensemble du rail allongé est rentré dans le château L'appareil de montage de rail, déplié dans le canal de maintenance ou le réacteur, est rentré dans le château pratiquement par mise en oeuvre d'opérations inverses de celles du déploiement On décrit maintenant ces étapes Il faut noter que le rail déployé par un autre canal de maintenance est rentré de manière analogue dans le château correspondant. (i) Le véhicule 300 est ramené vers la position dans laquelle le bras 205 de support est disposé et lui est fixé par le mécanisme de support de véhicule Dans ce cas, le manipulateur 330 est replié afin qu'il prenne une position

prédéterminée a représentée sur la figure 16.

(ii) Le galet 254 de guidage de l'appareil 250 de support de rail avance afin qu'il supporte le rail 100, et la saillie 109 formée à la périphérie externe du rail est

libérée comme indiqué sur la figure 15.

(iii) L'articulation 102 e du dernier maillon 101 f

est débloquée comme représenté sur la figure 16.

(iv) Les premiers maillons l Ola et 1 Ola' du premier et du second appareil de montage de rail transférés hors des canaux opposés de maintenance sont libérés comme

représenté sur la figure 16.

(v) Lorsque le chariot 202 est placé vers le château 8, la bielle pivotante 201 tourne d'un angle prédéterminé si bien que le dernier maillon 101 f du rail 100 tourne d'un angle prédéterminé comme indiqué en trait mixte sur la

figure 16.

(vi) Grâce au mécanisme d'entraînement du véhicule 300, le maillon suivant 101 est tiré dans la position dans laquelle l'articulation suivante 102 est libérée Le chariot 202 est déplacé en synchronisme comme indiqué sur

la figure 13.

(vii) L'articulation 102 du rail 100 est débloquée

comme indiqué sur la figure 12.

(viii) Lorsque le chariot 202 est déplacé vers le château 8, l'organe 210 de support de galet est commandé afin qu'il fasse tourner la bielle de l'articulation débloquée d'un angle prédéterminé comme représenté sur la

figure 11.

(ix) Le rail est tiré vers l'intérieur par le véhicule 300 dans la position dans laquelle l'articulation suivante 102 est débloquée En synchronisme, le chariot 202 du rail et l'organe 210 de support de galet sont déplacés de manière prédéterminée comme indiqué sur les figures 9 et 10. (x) Les étapes (viii) et (ix) sont répétées si bien que les maillons 101 sont disposés linéairement dans le

canal 9 de maintenance comme représenté sur la figure 7.

(xi) Lorsque la seconde bielle coulissante 204

recule, le bras de support 205 tourne d'un angle prédéter-

miné si bien que le véhicule 300 pénètre dans le canal de maintenance. (xii) La seconde bielle coulissante 204 et le chariot 202 reviennent vers les emplacements auxquels ils sont logés dans le château 8 et le dernier maillon 101 f est

déplacé le long du guide 206 afin qu'il se loge à l'inté-

rieur comme représenté sur la figure 6.

(xiii) Lorsque la première bielle coulissante 203

recule, la bielle pivotante 201 pivote d'un angle prédéter-

miné afin que le rail 100, la première bielle coulissante 203 et le véhicule 300 soient logés dans le château comme

représenté sur la figure 2.

Les servomoteurs des mécanismes d'entraînement sont commandés de façon générale afin que leurs angles de rotation soient déterminés à des valeurs prédéterminés au

cours du temps afin que les divers mécanismes d'entraî-

nement décrits précédemment soient commandés en synchro-

nisme Cependant, étant donné le jeu, la flexion, les variations de dimensions, les variations de coefficient de frottement et analogues des éléments à commander, les positions réelles risquent d'être décalées par rapport aux positions de consigne Ce déplacement augmente l'écart de position de la boucle de réglage de position et crée des

forces de rétablissement vers les positions de consigne.

Lorsque les maillons courbes sont déplacés dans l'espace 2 du tore ou analogue, les directions dans lesquelles ils sont retenus diffèrent Lorsque les maillons sont déplacés

depuis la position de consigne, les coefficients de frotte-

ment sur les parties retenues augmentent Des forces importantes de rétablissement appliquées sur ces parties augmentent encore les coefficients de frottement et un effet de coincement risque d'apparaître et de coincer les maillons ou de provoquer l'application de contraintes excessives Lorsque le rail 100 est déplacé de la position de consigne au moment de son maintien et de sa fixation, une force de réaction est appliquée au rail 100 et une

contrainte excessive risque d'être appliquée.

L'appareil de maintenance commandé à distance selon l'invention comporte un système de commande très fiable tel que l'appareil ne peut pas se coincer et ne peut pas subir une contrainte excessive lorsque la position réelle et la

position de consigne de l'appareil sont différentes.

La figure 19 est un diagramme synoptique d'un mode de réalisation de l'ensemble du système de commande de

l'appareil de maintenance commandé à distance Un dispo-

sitif 500 de commande générale donne des instructions sur

le déploiement et le repliement du rail 100, sur le fonc-

tionnement du manipulateur 330 et analogue, dans chaque séquence Un dispositif 510 destiné à créer des commandes détermine les valeurs commandées des positions et les forces d'entraînement autour des axes d'entraînement, d'après les instructions du dispositif de commande générale

500 afin que l'appareil ait le fonctionnement prédéterminé.

Des dispositifs 510 a, 510 b, 510 c, 510 d, etc destinés à commander les servomoteurs commandent les servomoteurs respectifs 530 a, 530 b, 530 c, 530 d, etc, d'après les

valeurs de commande, des signaux de rétroaction de dispo-

sitifs 540 a, 540 b, 540 c, 540 d, etc permettant la vérifica-

tion des angles de rotation avec des dispositifs qui sont montés sur les servomoteurs respectifs, et des signaux de

vérification des forces d'entraînement.

Un dispositif 550 de contrôle du fonctionnement reçoit des données relatives aux angles de rotation et aux vitesses des servomoteurs 530 a, 530 b,, obtenus par le dispositif de commande de servomoteurs 520 a, 520 b, 520 d, etc Le dispositif 550 détermine si les servomoteurs fonctionnent normalement et transmet les résultats au dispositif de commande générale 500 Un dispositif 560 de vérification de la position de l'appareil exécute la

vérification des positions relatives des éléments à com-

mander lorsque les mécanismes incorporés à l'appareil de maintenance commandé à distance coopèrent mutuellement, et le dispositif 560 transmet les signaux de vérification au dispositif 550 de contrôle du fonctionnement. Un dispositif 570 de commutation après l'exécution de la commande (appelé dans la suite "dispositif 570 de commutation d'exécution") sélectionne l'une des commandes

qui a déjà été préparée et est utilisée dans les dispo-

sitifs de commande de servomoteurs 520 a, 520 b, Les commandes sont relatives aux positions commandées avec une rigidité élevée, aux positions commandées avec une faible rigidité, aux forces, aux couples, au fonctionnement sans asservissement, au freinage, etc Lorsque l'élément à commander est déplacé après avoir été mis en position, la

force de rappel est appliquée par le servomoteur correspon-

dant La commande de position avec une rigidité élevée est définie comme étant une commande de position obtenue avec

une force élevée de rétablissement, c'est-à-dire la com-

mande de position obtenue avec une rigidité élevée d'asser-

vissement D'autre part, la commande de position à faible rigidité correspond à la commande de position réalisée avec

une faible force de rétablissement.

On décrit maintenant, en référence aux figures 7, 9 à 11, 13, 15, 16, 18 et 19 le fonctionnement de l'appareil

de maintenance commandé à distance.

(i) Opération de transfert des maillons courbes constituant le rail à l'intérieur de l'espace du tore Un servomoteur 530 m du dispositif d'entraînement du véhicule 300, un servomoteur 530 rh d'entraînement en translation de l'organe 210 de support de galet et un servomoteur 530 rc du chariot 202 sont commandés en position

par des dispositifs correspondants de commande de servomo-

teurs 520 m, 520 rh et 520 rc, et sont entraînés en syn-

chronisme.

Par exemple, lorsque les maillons courbes avancent excessivement sous la commande du véhicule 300 dans la direction circonférentielle du rail 100 étant donné les tolérances de fabrication et le décalage des positions des éléments des rails, la force de contact obtenue entre les

galets 103 placés aux extrémités inférieures des articula-

tions correspondantes 102 et les parois latérales de la gorge de guidage formée à la face supérieure de la bielle coulissante 203 augmente et la force d'entraînement qui fait avancer le rail à l'aide du véhicule 300 augmente aussi En conséquence, le frottement existant entre les galets 103 d'articulation et les parois latérales de la gorge de guidage augmente si bien que les maillons courbes 101 ne se déplacent pas régulièrement Le dispositif 520 m

de commande de servomoteurs destiné à commander le déplace-

ment d'avance du rail du véhicule 300 détecte le fait que la force d'entraînement dépasse une valeur prédéterminée, le déplacement de position est accru et la vitesse est réduite, et le dispositif de commande générale 500 reçoit un signal indiquant que les bielles courbes 101 ne se déplacent pas régulièrement Le dispositif de commande générale 500 crée les valeurs accrues de commande de

déplacement de l'organe 210 de support de galet d'articula-

tion et du chariot 202 de valeurs convenables par l'inter-

médiaire du dispositif 510 générateur de commandes ou ramène le chariot 202 de la valeur convenable toujours à l'aide du dispositif 510 générateur de commandes, si bien

que le déplacement des maillons courbes 101 est normal.

La figure 9 illustre l'étape suivante de l'allonge-

ment du rail 100 Lorsque le dispositif d'entraînement du véhicule 300 est arrêté, l'organe 210 de support de galet

coulisse vers le centre de l'espace 2 du tore et, simulta-

nément, le chariot 202 coulisse le long de la seconde bielle coulissante 204 de la même distance que l'organe 210 de support de galet Tous les maillons 101 commandés sur la première et la seconde bielle coulissante 203 et 204 sont déplacés vers le centre de l'espace 2 du tore, le maillon,

101 ' tourne autour de l'articulation 102 a afin qu'il prenne l'état transitoire représenté sur la figure 10, puis l'état final représenté sur la figure 11 Les maillons l Ola et l Olb forment un arc de cercle continu ayant un centre

correspondant pratiquement au centre de l'espace du tore 2.

Dans cette étape, l'organe 210 de support et le chariot 202 sont commandés jusqu'à ce qu'ils arrivent à des positions

proches des positions représentées sur la figure 11.

L'information relative à ces positions est transmise au dispositif 500 de commande générale par le dispositif 550 de contrôle de manoeuvre Le dispositif 500 de commande générale change le mode de commande du dispositif de commande de servomoteurs 520 rh et 520 rc de l'organe 210 de support et du chariot 202 à l'aide du dispositif 570 de commutation d'exécution et le dispositif 500 les entraîne par maintien des forces d'entraînement à des valeurs

inférieures aux valeurs prédéterminées Ensuite, le dispo-

sitif 550 de contrôle de fonctionnement détecte le fait que les vitesses des éléments à commander diminuent rapidement et les forces d'entraînement sont accrues afin que l'état représenté sur la figure 11 soit pris Lorsque ceci se produit, le dispositif 500 de commande générale interrompt le déplacement des éléments à commander Comme la commande permet au maillon courbe l Olb d'atteindre l'état représenté sur la figure 11 avec précision même en présence d'erreur

de dimension dans les éléments et de déplacement de posi-

tion et comme le déplacement des éléments n'est pas assuré à force, des forces excessives ne sont pas appliquées au

véhicule 300 qui supporte le maillon courbe l Ola et ana-

logue Après blocage de l'articulation 102 a du maillon courbe 1 10 a, le maillon courbe l Olb avance et le chariot

202 se déplace vers le château 8 de manière synchrone.

Lorsque la force d'entraînement du chariot 202 est comman-

dée en fonction d'une valeur prédéterminée et lorsque la commande de position avec une faible rigidité est réalisée dans cet état, l'articulation 102 b arrive à l'axe de rotation du bras 205 de support et prend l'état indiqué sur la figure 13 Cette commande empêche le chariot 202 de tirer les maillons courbes 101 vers le château 8 avec une

force excessive, même en présence d'erreurs sur les dimen-

sions des éléments et d'un décalage de position.

(ii) Opération d'avance du dernier maillon courbe dans l'espace du tore On décrit maintenant l'allongement du dernier

maillon courbe 101 f qui est réalisé autour de l'articula-

tion 102 e (en trait plein sur la figure 16).

D'abord, au moment o la bielle pivotante 201 commence à tourner depuis la position dans laquelle elle est dans la direction radiale de l'espace 2 du tore, par rotation du maillon courbe 101 f comme représenté sur la figure 1, le réglage de la position de la bielle pivotante 201 par le dispositif 520 de commande de servomoteur et le dispositif 570 de commutation est interrompu si bien que la commande asservie est libérée Ensuite, lechariot 202 avance comme dans le cas de l'avance des autres maillons courbes 101, et l'articulation 102 e est bloquée de manière analogue De plus, lorsque deux rails sont utilisés,

l'extrémité externe du rail opposé 100 ' de forme semi-

circulaire qui a été déployé par l'autre canal 9 de mainte-

nance est fixée à l'articulation 102 f Dans ces conditions, la bielle pivotante 201 est libérée ou sa position est réglée à une faible rigidité,

et le chariot 202 est aussi réglé en position avec une faible rigidité si bien que la réaction est réduite, même si le déplacement de position se produit au moment de la fixation de l'autre rail 100 ' à

l'articulation 102 f.

(iii) Opération de support du rail par l'appareil de support après déploiement du rail Comme représenté sur la figure 15, le galet 254 de guidage est au contact de la face inférieure du rail 100 pendant le déploiement du rail 100 Après le déploiement, le mécanisme 255 de serrage est commandé par un mécanisme d'entraînement (non représenté) afin que la saillie 109 formée entre les maillons soit maintenue à la périphérie externe du rail Dans cette étape, la bielle pivotante 201 et le chariot 202 sont libérés ou leur position est réglée avec une faible rigidité afin que la force de réaction soit réduite lorsque le mécanisme 255 de serrage de rail de l'appareil 250 de support de rail est déplacé La bielle coulissante 252 peut être réglée en position avec une faible rigidité. Lorsque l'extrémité externe du rail 100 a été fixée et supportée, les éléments ayant une fonction de support du rail, tels que la bielle pivotante 201, le chariot 202, la bielle coulissante 252 et analogues ont leurs positions réglées avec une rigidité élevée ou bloquée à l'aide d'un frein si bien que la rigidité du rail déployé 100 est assurée. (iv) Opération d'échange de la plaque déflectrice Après le déploiement du rail 100 dans l'espace 2 du tore, le mécanisme de support de véhicule du bras 205 est libéré, et le véhicule 300 se déplace le long du rail 100 sous la commande du mécanisme d'entraînement du véhicule

300 Lorsqu'il a atteint la position qui se trouve au-

dessus de la plaque 6 qui doit être échangée, le véhicule 300 s'arrête Un bras télescopique 331 représenté sur la figure 18 avance ou recule et pivote Etant donné le fonctionnement avec un nombre prédéterminé de degrés de liberté, un organe 333 de manoeuvre d'extrémité est placé dans la position de support de la plaque déflectrice Dans l'étape suivante, l'organe 333 de manoeuvre est commandé

afin qu'il supporte la plaque 6 Le mécanisme d'entraîne-

ment de l'organe 333 de manoeuvre, ayant les degrés pré-

cités de liberté, est réglé en position avec une faible rigidité afin que la force de réaction due au support de la plaque 6 soit réduite Après support et soulèvement de la

plaque 6, la commande de position est changée d'une posi-

tion de faible rigidité à une position de rigidité élevée, si bien que la plaque 6 est transportée avec une grande stabilité mécanique Le remplacement de la plaque 6 par une nouvelle plaque est réalisé avec le réglage de position de faible rigidité, réduisant la force de réaction due au

montage de la nouvelle plaque.

(v) Opération de retour du véhicule vers la position du bras de support Lorsque le véhicule 300 revient vers la position à laquelle se trouve le bras 205 après que le véhicule 300 a été entraîné le long du rail 100 et que l'opération néces-

saire a été terminée, la rigidité de la commande de posi-

tion en rotation du bras 205 et en translation de la bielle coulissante 203 et du chariot 202 est réduite afin que des forces excessives ne soient pas appliquées, même lorsqu'un décalage de position se produit entre le rail et le bras

205 de support.

(vi) Opération de retour du rail dans le château Le rail 100 déployé dans l'espace 2 du tore est logé dans le château 8 pratiquement par mise en oeuvre d'étapes inverses de celles du déploiement du rail 100 L'opération de repliement est réalisée par commutation de la rigidité de la commande de position et par contrôle et commande des

forces d'entraînement.

Les effets techniques dans ce mode de réalisation

d'appareil de commande sont les suivants.

(a) Comme les opérations coopérantes peuvent être corrigées par réglage des forces d'entraînement et contrôle des opérations par détection des variations de position et de vitesse, le déplacement des éléments à commander entre les positions de consigne et réelles, le coincement des maillons courbes du rail et la création de contraintes

excessives peuvent être évités.

(b) Le réglage de position permettant l'entraînement en rotation de la bielle pivotante est libéré au moment de la commande en synchronisme avec le dernier maillon courbe

du rail qui est sorti et commandé de manière non indépen-

dante Ainsi, le blocage des éléments à commander et la création de contraintes excessives peuvent être évités

comme au paragraphe (a).

(c) Lorsque le rail est fixé à son extrémité externe et est supporté dans sa partie centrale, la rigidité de réglage de position des mécanismes supportant le rail est réduite Ainsi, la réaction due au dispositif de montage et

au support du rail est réduite et des contraintes exces-

sives ne peuvent pas être appliquées aux mécanismes.

(d) Comme le rail a sa position réglée afin qu'il soit maintenu en position avec une rigidité élevée après la fixation du rail, la stabilité mécanique du rail est

conservée en toute sécurité.

(e) Etant donné que la rigidité du réglage de la position du véhicule et du bras peut être réduite lors du support et de la mise en position de la plaque déflectrice, une réaction excessive peut être évitée même en présence

d'erreurs de position des éléments à commander La stabi-

lité de fonctionnement est assurée parce que le réglage de position est commuté à un réglage de rigidité élevée lors

du transfert de la plaque déflectrice.

(f) Lorsque le véhicule est ramené vers la position du bras de support, la création de contraintes excessives

peut encore être évitée de la même manière.

Dans ce mode de réalisation, l'appareil de commande utilise des dispositifs de commande de servomoteurs pour la détection des forces d'entraînement En outre, des capteurs

de force ou de couple peuvent être utilisés dans le méca-

nisme d'entraînement Des opérations synchrones et des opérations coopérantes autres que celles qu'on a décrit précédemment peuvent être exécutées par l'appareil de commande, et les mêmes effets techniques que précédemment

peuvent être obtenus.

En outre, dans le mode de réalisation d'appareil de maintenance commandé à distance, le véhicule 300 peut comporter un manipulateur destiné à supporter des carreaux

de blindage.

7 Etat dans lequel le manipulateur de support des carreaux de blindage de la première paroi est commandé sur le véhicule Sur la figure 20, le manipulateur 360 est monté sur

un organe pliant 361 de soulèvement qui est mobile vertica-

lement Cet organe 361 est déplacé par un mécanisme (non représenté) de déplacement en translation dans le canal de maintenance dans lequel l'appareil 250 de support de rail

est introduit et est positionné sous le rail 100.

Le manipulateur 360 monté sur l'organe 361 de soulèvement comporte deux anneaux 362 et 363 qui se recouvrent mutuellement, un dispositif d'entraînement destiné à faire tourner les anneaux 362 et 363 autour de leur centre, et un bras coulissant 364 Le mécanisme d'entraînement des anneaux reçoit de l'énergie et des signaux de commande de l'organe 36 de soulèvement par l'intermédiaire d'un connecteur (non représenté) Chacun des anneaux 362 et 363 a un diamètre interne supérieur à celui du cercle circonscrit autour du rail 100 et est découpé sur 900 pratiquement comme représenté sur la figure

20 Un anneau coulisseau 362 peut être raccordé mécani-

quement au véhicule 300 et comporte un mécanisme de raccor-

dement (non représenté) destiné à assurer la connexion des lignes de transfert des signaux et d'alimentation L'autre

anneau coulissant 363 supporte le bras 364 d'un manipula-

teur 360 afin qu'il puisse coulisser et comprend un dispo-

sitif d'entraînement (non représenté).

On se réfère à la figure 20; l'organe 361 de soulèvement placé sous le rail 100 est soulevé Le rail 100 pénètre dans l'espace délimité dans les anneaux coulissants 362 et 363 par les parties découpées, et il est arrêté dans la position dans laquelle son centre coïncide avec les centres de rotation des anneaux 362 et 363 Le véhicule 300 est entraîné vers l'anneau coulissant 362 et est connecté à

celui-ci par le mécanisme de connexion.

Lorsque l'organe 361 de soulèvement est abaissé, le connecteur placé entre le manipulateur 360 et l'organe 361

de soulèvement est déconnecté, et l'organe 361 de soulève-

ment recule à partir de l'espace 2 du tore Lorsque le véhicule est entraîné, le manipulateur 360 est commandé dans l'espace 2 du tore afin qu'il prenne une position arbitraire au niveau de la paroi de l'espace 2 du tore et

assure la maintenance des carreaux de blindage 7.

Lorsque le véhicule 300 passe au-dessus des articu-

lations 102 du rail 100, l'anneau coulissant mobile 363 est mis en recouvrement total par rapport à l'anneau fixe 362 comme indiqué sur la figure 21, si bien que l'anneau 363 ne gêne pas les articulations 102 comme représenté sur la

figure 21.

On se réfère maintenant aux figures 22 à 29 pour la

description plus en détail du manipulateur 360 monté sur le

véhicule 300.

Les figures 23 et 24 sont des coupes suivant les

lignes B-B et C-C de la figure 22, respectivement.

Comme l'indiquent les figures 23 et 24, le manipu-

lateur 360 a l'anneau fixe partiellement découpé 362 qui est raccordé temporairement à l'extrémité externe du véhicule 300 Une gorge 369 de guidage est formée dans

l'anneau fixe 362 afin qu'elle soit placée dans la direc-

tion circonférentielle Des blocs 368 sur lesquels sont articulés des galets 310 a et 310 b sont placés aux deux parties découpées d'extrémité de l'anneau fixe 362 Les

galets 370 a et 370 b pénètrent dans une gorge circonféren-

tielle 369 de guidage dans laquelle ils peuvent tourner, cette gorge étant formée dans l'anneau 363 qui a une découpe analogue à celle de l'anneau fixe 362 Un boîtier 373 de transmission raccordé à un moteur 372 d'entraînement par un appareil réducteur (réducteur à engrenages) 371 est placé entre les anneaux fixe 362 et coulissant 363 Le boîtier 373 porte, sur ses deux faces latérales, plusieurs galets 370 c et 370 d qui sont guidés dans les gorges 369 des anneaux fixe 362 et mobile 363 afin qu'ils tournent Un pignon conique 376 qui est en prise avec des pignons

coniques 374 et 375 est fixé à l'arbre de sortie du réduc-

teur 371 Des arbres 377 et 379 sont supportés afin qu'ils puissent tourner sur le boîtier 373 par l'intermédiaire de paliers 378 et 380 respectivement L'arbre 379 a une première extrémité fixée au pignon conique 375 et une autre extrémité fixée à un pignon droit 384 qui est en prise avec un pignon droit 381 formé à la périphérie externe de la bague 363, et l'arbre 377 a une première extrémité fixée au pignon conique 375 et une autre extrémité fixée à un pignon droit 384 qui est en prise avec un pignon droit 382 formé à

la périphérie externe du disque fixe 362.

Comme représenté sur la figure 28, la partie 364 a de raccordement du bras coulissant 364 du manipulateur 360 est fixée à la partie centrale de l'anneau 363 Sur la figure

29, l'extrémité externe du bras coulissant 36 du manipula-

teur 360 a une articulation Ri permettant la rotation de l'extrémité externe du bras 364 autour de l'axe de celui-ci et une articulation Si permettant la rotation du premier

bras 365 autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de l'arti-

culation Ri Une articulation 52 est placée à l'extrémité externe du premier bras 365 et permet la rotation d'un second bras 366 autour d'un axe parallèle à l'axe de l'articulation Si Une articulation R 2 tournant autour d'un

axe perpendiculaire à l'axe du second bras 366, une articu-

lation pivotante 53 tournant autour d'un axe perpendicu-

laire à l'axe de l'articulation R 2, et une articulation pivotante R 3 destinée à faire tourner un outil 390 autour d'un axe perpendiculaire à l'articulation 53 sont placées à

l'extrémité externe du second bras 366 Chacune des articu-

lations R 2, 53 et R 3 a un mécanisme d'entraînement (non représenté), et elles constituent un poignet ayant trois

degrés de liberté.

On décrit maintenant le fonctionnement du manipula-

teur monté sur le véhicule 300.

Lorsque l'anneau fixe 362 et l'anneau mobile 363 du manipulateur 360 se recouvrent comme représenté sur la figure 22, leurs parties découpées permettent au véhicule

300 de se déplacer le long du rail 100 puisque les articu-

lations 102 du rail 100 et la partie de support de l'appa-

reil 250 de support ne sont pas au contact des parties

découpées des anneaux 362 et 363.

Lorsque la première paroi 7 ou analogue doit être échangée, le véhicule 300 se déplace sur le rail 100 et prend une position prédéterminée o les articulations 102

et l'appareil 250 de support de rail ne se trouvent pas.

Ensuite, l'anneau 363 est tourné d'un angle prédéterminé par commande du moteur 372 afin que le bras coulissant 364 du manipulateur 360 soit placé dans la direction nécessaire. Comme l'indiquent les figures 23 à 27, lorsque le moteur 372 est entraîné en rotation, le pignon conique 376 tourne par l'intermédiaire du réducteur 371, et les arbres 377 et 379 tournent en sens inverses l'un avec l'autre par l'intermédiaire des pignons coniques 374 et 375 qui sont en prise avec le pignon conique 376 Le pignon droit 381 qui est en prise avec le pignon droit 383 fait tourner l'anneau 363 d'un angle P déterminé par le rapport du nombre de dents des pignons 383 et 381 par rapport au boîtier 373, et le pignon 382 qui est en prise avec le pignon droit 384 fait tourner le boîtier 373 d'un angle a déterminé par le rapport des nombres de dents des pignons droits 384 et 382, par rapport à l'anneau fixe 362 dans le même sens que l'anneau 363, si bien que l'anneau 363 tourne d'un angle

(a+p) par rapport à l'anneau fixe 362.

L'anneau coulissant 363 portant le bras 364 du manipulateur est fermement supporté par l'anneau fixe 362 par l'intermédiaire des galets 370 a, 370 b, 370 et 370 d qui sont introduits et guidés par les gorges de guidage 369 formées dans les deux anneaux 362 et 363 A cet égard, le manipulateur 360 peut être dirigé autour du rail dans toute

direction nécessaire (entre O et 360 ).

On se réfère maintenant aux figures 28 et 29; les articulations du manipulateur 360 sont commandées par des dispositifs d'entraînement (non représentés) et leurs

positions changent afin qu'elles donnent accès à la pre-

mière paroi formée dans le réacteur Le manipulateur 360 a neuf degrés de liberté déterminés par sa rotation autour de l'axe du rail 100, son allongement et son retrait, sa rotation autour de l'axe du bras 364, le pivotement du premier bras 365, le pivotement du second bras 366, trois degrés de liberté obtenus à l'aide du poignet 367 et le déplacement du véhicule 300 La redondance des degrés de

liberté permet au manipulateur de prendre plusieurs posi-

tions pour lesquelles il a accès à toutes les parties de la première paroi 7 En conséquence, l'outil peut atteindre une position quelconque qui est proche de la première paroi 7 et à laquelle les articulations 102 du rail 100 ou le rail 100 lui-même est supporté par l'appareil 250 de support, ou la direction du bras 364 du manipulateur 360

est limitée lorsque le véhicule 300 occupe ces positions.

L'appareil de maintenance commandé à distance utilisé dans un réacteur de fusion nucléaire du type tokamak ayant le manipulateur 360 décrit précédemment

présente les avantages techniques suivants.

(a) La structure comprenant un anneau fixe et découpé 362 ayant un degré de rotation autour du rail, un anneau coulissant 363 ayant la même forme que l'anneau fixe 362, et un dispositif d'entraînement relatif des deux anneaux, permettent au véhicule de se déplacer sur le rail sans contact entre le véhicule 300 et les éléments tels que les rails 100, les articulations 102 et l'appareil 250 de support de rail, et le manipulateur 360 peut être utilisé à n'importe quelle position o ne se trouvent pas ces éléments. (b) Grâce à l'utilisation de deux séries de trains d'engrenages entraînés par un seul moteur 372, la rotation du boîtier 373 autour de l'anneau fixe 372 et la rotation de l'anneau coulissant 363 autour du boîtier 373 sont réalisées séparément En conséquence, lorsque les rapports des nombres de dents sont convenablement sélectionnés, l'anneau fixe 362, l'anneau coulissant 363 et le boîtier 373 peuvent être disposés afin qu'ils soient supportés les

uns par les autres de la manière la plus robuste possible.

(c) La formation de l'anneau fixe 362 et de l'anneau mobile 363 avec la même forme et une partie découpée permet

la fixation des anneaux sur le véhicule 300 et leur sépara-

tion, après montage du rail.

(d) Le manipulateur 360 a huit degrés de liberté, ne comprenant pas le déplacement du véhicule 300, comprenant

la rotation autour du rail, l'allongement et la contrac-

tion, la rotation autour du bras coulissant, le pivotement du premier bras 365, le pivotement du second bras 366 et la rotation du poignet autour des trois axes Ainsi, l'outil est accessible dans toute la zone du réacteur ayant une section verticale en D En outre, lorsque la rotation du manipulateur autour du rail est limitée par le contact des articulations du rail et de l'appareil 250 de support de rail, sa redondance permet un accès à la partie nécessaire,

dans l'autre position.

Dans ce mode de réalisation, le manipulateur 360 est monté sur le véhicule 300 et est séparé de celui-ci qui est placé sur le rail 100 Cependant, il peut être monté

auparavant sur le véhicule 300.

La figure 30 représente une variante de véhicule

300 ' aux deux parties d'extrémité desquelles des manipula-

teurs 360 de même structure que celle du manipulateur précité sont montés Les deux manipulateurs 360 coopèrent afin qu'ils accroissent le rendement L'un d'eux peut

comporter un appareil de contrôle tel qu'une caméra.

L'appareil de maintenance commandé à distance selon l'invention permet l'utilisation d'un véhicule 300 ayant un

manipulateur 330 permettant l'échange de la plaque déflec-

trice comme représenté sur les figures 20 à 22, et d'un manipulateur 360 destiné à assurer l'échange des carreaux de blindage comme représenté sur la figure 30, ou un véhicule 300 ' ayant deux manipulateurs 360 destinés à échanger seulement les carreaux de blindage en fonction de

l'opération qui doit être réalisée.

Lorsque les rails sont déployés sur toute la lon-

gueur circonférentielle dans l'espace du tore à l'aide de deux appareils de montage de rail, deux véhicules peuvent être utilisés, chacun se déplaçant sur l'appareil respectif

de montage de rail sur un angle de 1800, en sens opposés.

Diverses combinaisons de véhicules peuvent être sélection-

nées en fonction de l'opération à exécuter Lorsque l'un des véhicules a été inutilisable, dans le cas o deux véhicules sont utilisés, l'autre véhicule peut être utilisé

afin qu'il remplace celui qui est en panne.

8 Guidage du câble Comme décrit précédemment, l'appareil de maintenance

de ce mode de réalisation comporte des dispositifs d'en-

trainement et des mécanismes de montage de rail comprenant essentiellement les première et seconde bielles 203 et 204, un chariot 202 et un véhicule 300 ou plusieurs véhicules 300 et/ou un véhicule 300 ' ou des véhicules 300 ' Des câbles sont connectés aux mécanismes de montage de rail et sont commandés afin qu'ils déplacent les mécanismes On décrit maintenant la commande du câble rejoignant le véhicule. La figure 31 représente l'état dans lequel le câble

400 est logé lorsque le rail 100 est placé dans le château.

Le câble 400 connecté au véhicule 100 est supporté par des supports 401 de ce câble placés sur les articulations 102 et il est disposé le long des maillons 101 Le câble 400 passe sur la bielle pivotante 201 et recoupe la bielle coulissante Ensuite, le câble 400 est disposé entre des galets 402 d'avance de câble disposés sur le chariot 202 et commandés par un dispositif d'entraînement (non représenté) afin que le câble 400 soit dévidé et il est enroulé par l'intermédiaire de galets 402 d'avance de câble, sous la commande d'un tambour 403 d'enroulement de câble muni d'un mécanisme d'entraînement (non représenté) afin que le câble 400 soit enroulé Le câble 400 est raccordé à un dispositif

de commande (non représenté).

On décrit maintenant la structure du support 401 de câble placée sur l'articulation 102 Comme l'indique la figure 3, le support 401 de câble a un levier 404 qui peut

être ouvert et qui est normalement fermé et ouvert lors-

* qu'il est poussé Le support 401 a un organe 405 de récep-

tion de câble en U qui est supporté sur l'arbre 406 afin qu'il puisse tourner Des galets 405 A sont montés sur les bras de l'organe 405 de réception et à la partie inférieure

interne de cet organe L'arbre 406 est supporté par l'arti-

culation 102 et peut pivoter autour de l'axe de l'articula-

tion 102 Un mécanisme de limite (non représenté) est monté afin que l'arbre 406 de support soit toujours aligné sur une droite passant par le centre de l'angle formé par les maillons placés des deux côtés de l'articulation 102

lorsque les maillons 101 pivotent.

On décrit maintenant le fonctionnement du câble 400

lors du déplacement du rail 100 et du véhicule 300.

Lorsque l'extrémité externe du rail 100 avance dans le canal de maintenance 9 vers le centre de l'espace 2 du

tore, le câble est déplacé avec le rail 100.

Après que les maillons 101 du rail 100 ont été alignés et que la bielle 204 et le chariot 202 se sont déplacés dans le canal 9 de maintenance, le bras 205 de support pivote dans l'espace 2 du tore Le câble 400 est constamment retiré du tambour 403 jusqu'à ce que le bras

205 s'arrête en position prédéterminée.

Lorsque les maillons 101 pivotent autour des articu-

lations associées placées à l'extrémité interne du véhicule 300 lorsque le rail 100 s'allonge dans l'espace 2 du tore, le câble 400 est transmis par les galets 402 d'articulation et le tambour 403 vers le centre de l'espace 2 du tore afin

qu'il prenne l'état représenté sur la figure 32.

Lorsque le véhicule 300 allonge le rail 100, le câble 400 est tiré vers le château par les galets 402 et le tambour 403 afin qu'il prenne l'état représenté sur la figure 33 Lorsque l'articulation 102 se rapproche du véhicule 300, le levier 404 du support 401 est ouvert par une saillie (non représentée) formée sur le véhicule 300 afin que le câble 400 quitte le support 401 et seul le rail

s'allonge.

Lorsque le véhicule 300 est déplacé vers l'extrémité externe du rail 100, le long de celui-ci, le câble 400 est retiré par les galets 402 et le tambour 403 Au moment o le véhicule 300 passe sur l'articulation 102, le levier 404 est ouvert par la saillie (non représentée) formée sur le véhicule 300 Le câble 400 est logé dans l'organe 405 et est guidé progressivement par les galets 405 A. Dans l'opération au cours de laquelle le véhicule se déplace vers le canal de maintenance, le câble 400 est tiré par les galets 402 et le tambour 403 Lorsque le véhicule 300 se déplace sur l'articulation 102, le levier 104 du support 401 est ouvert si bien qu'il sort du support 401 de câble.

La description qui précède relative au véhicule 300

s'applique aussi au véhicule 300 '.

L'appareil précité de maintenance commandé à dis-

tance selon l'invention possède les caractéristiques

techniques suivantes.

(A) Dans l'appareil, le rail 100 qui comporte plusieurs maillons courbes 101 est logé à l'état replié, et la première et la seconde bielle coulissante 203 et 204 sont aussi logées alors qu'elles se recouvrent L'ensemble de l'appareil peut donc passer par un étroit canal de

maintenance et peut être logé dans un espace limité.

(B) Comme les maillons 101 ne peuvent pas pivoter

au-delà de l'arc de cercle continu qu'ils forment lors-

qu'ils sont allongés, un rail courbe peut être facilement

formé sans commande compliquée.

(C) Le véhicule 300 est fixé au bras de support 205 et supporte l'extrémité externe du rail En conséquence, le

rail 100 peut avancer en position nécessaire par position-

nement du bras de support 205 avec l'angle nécessaire.

(D) Le véhicule 300 est non seulement déplacé le long du rail par le mécanisme d'entraînement du véhicule mais peut aussi être fixé au bras 205 de support afin que l'allongement du rail 100 soit facilité Ceci simplifie la

structure de l'appareil.

(E) Comme les articulations 102 sont bloquées lorsque les maillons 101 qui forment le rail 100 forment un

arc continu de cercle, la rigidité et la résistance méca-

nique du rail 100 sont assurées Le mécanisme de blocage est commandé par le dispositif d'entraînement placé sur le véhicule 300 si bien que la structure des articulations est simplifiée En outre, une saillie rectangulaire étroite est formée à l'extrémité interne de la partie d'arbre de support du crochet Cette structure permet l'allongement du rail sans opération particulière telle qu'une opération de retardement, après que le crochet a été bloqué ou débloqué,

si bien que la structure du crochet est simplifiée.

(F) Le rail 100 est plié ou déplié par déplacement des articulations 102 du rail 100 à l'aide de l'organe 210 de support et du chariot 202 Il n'est donc pas nécessaire de munir les articulations 102 de mécanismes d'entraînement permettant le pliage ou le dépliage du rail 100 Ceci

simplifie la structure des articulations 102.

(G) Lorsque le rail 100 se déploie dans l'espace du tore, la face inférieure du rail est supportée par le galet 254 de guidage de l'appareil 250 de support de rail Ainsi,

le rail allongé 100 est stable et la précision de position-

nement est assurée pendant l'allongement du rail.

(H) Après déploiement sur la moitié de la longueur circonférentielle dans l'espace du tore, le rail 100 est supporté par l'appareil 250 de support de rail qui dépasse du canal adjacent de maintenance et l'extrémité externe du rail est supportée par l'appareil de support de rail

sortant d'un autre canal de maintenance Dans cette struc-

ture, la rigidité du rail est accrue et l'appareil peut fonctionner de manière stable si bien qu'il peut être

miniaturisé et peut avoir un faible poids. Lorsque l'extrémité externe du rail est fixe, il n'est pas nécessaire de

faire pivoter l'ensemble du rail

allongé, si bien que l'appareil peut fonctionner en posi-

tion stable.

(I) L'utilisation d'un autre rail qui passe par le canal de maintenance qui est diamétralement aligné sur le canal précédent et sur lequel le véhicule se déplace

augmente le rendement de fonctionnement.

(J) Comme le châssis du véhicule 300 a une section en forme de canal, le véhicule 300 peut se déplacer sans contact avec les articulations 102 ni avec l'appareil 250 de support de rail Il est en outre superflu de replier l'appareil 250 de support de rail lorsque le véhicule 300

passe, si bien que la rigidité du rail n'est pas réduite.

(K) La structure télescopique du manipulateur placé sur le véhicule 300 permet le déplacement du manipulateur lui-même dans le canal de maintenance à l'état raccourci,

et son fonctionnement avec une grande course.

(L) Le mouvement de basculement du manipulateur autour de l'axe, le long du rail, permet le réglage de l'organe de manoeuvre d'extrémité en position arbitraire,

dans la zone prédéterminée de fonctionnement.

(M) Comme le manipulateur 360 destiné à supporter les carreaux de blindage avance par un autre canal de maintenance et est monté sur le véhicule, le mécanisme d'entraînement du véhicule et le mécanisme de montage de rail peuvent être utilisés lorsque les carreaux de blindage

subissent un entretien, si bien que la structure du manipu-

lateur peut être simplifiée et il est facile de passer de la maintenance de la plaque déflectrice à la maintenance

des carreaux de blindage et inversement.

(N) Le manipulateur peut être utilisé dans une grande zone de travail étant donné que l'ensemble du

manipulateur peut tourner autour du rail.

( 0) Huit degrés de liberté donnés par le poignet 367 du manipulateur 360 permettent au poignet 367 d'avoir accès

à tout emplacement nécessaire dans l'espace du tore 2.

(P) Les signaux d'entraînement qui sont nécessaires pour l'entraînement du manipulateur sont transmis du véhicule au manipulateur par l'intermédiaire du mécanisme de connexion Cette disposition simplifie le guidage du

câble raccordé au véhicule 300.

(Q) Dans le système dans lequel un canal adjacent de maintenance est utilisé pour l'avance de l'appareil 250 de support de rail, la possibilité de transport de la plaque déflectrice simplifie la structure et le fonctionnement de l'appareil 250 de support de rail et augmente son rendement

de fonctionnement.

(R) Le montage des supports de câble sur les mail-

lons 101 du rail 100 empêche un étirage excessif, une détente ou un emmêlement du câble. (S) Le support de câble est supporté afin qu'il puisse tourner et un organe de limitation est disposé afin qu'il se trouve sur l'axe central de l'angle formé par les maillons adjacents si bien que le câble n'est pas coincé

entre les maillons adjacents et n'est pas courbé exces-

sivement. Dans le mode de réalisation précité, un autre rail ' sort du canal diamétralement opposé de maintenance afin qu'il pénètre dans l'espace du tore, avec formation

d'un arc continu de cercle Dans une variante, seul l'appa-

reil 250 de support de rail est introduit dans un autre canal de maintenance afin qu'il supporte l'extrémité externe du premier rail 100 En conséquence, lorsqu'une maintenance n'est pas nécessaire sur toute la longueur du

rail, l'utilisation de celui-ci peut être simplifiée.

Dans l'appareil précité, le manipulateur utilisé pour la maintenance des carreaux de blindage est introduit dans l'autre canal de maintenance et est monté sur le véhicule 300 par l'intermédiaire des anneaux 362 et 363 A la place du manipulateur, un appareil d'inspection ou un autre appareil de maintenance peut être utilisé si bien que divers travaux de maintenance peuvent être réalisés et le

rendement est accru.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1 Appareil commandé à distance pour la maintenance d'une structure qui comporte une enceinte ( 1) dans laquelle est formé un espace ( 2) en forme de tore et plusieurs canaux ( 9) de maintenance disposés radialement afin qu'ils fassent communiquer l'espace du tore ( 2) avec l'extérieur de l'enceinte ( 1), des éléments ( 6, 7) étant placés à l'intérieur de l'enceinte ( 1), l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un rail ( 100) comportant des maillons de courbure générale semblable ( 101) articulés les uns sur les autres et qui peuvent être disposés en direction circonférentielle dans l'espace du tore ( 2), les maillons ( 101) formant dans

l'espace du tore ( 2) un arc continu recouvrant un demi-

cercle ayant un centre qui coïncide pratiquement avec le centre ( 0) de l'espace du tore ( 2) lorsque les maillons ( 101) sont déployés, un véhicule ( 300 ou 300 ') supportant au moins un manipulateur ( 330 ou 360)

destiné à la manutention des éléments ( 6, 7) placés dans l'enceinte et guidé le long du rail ( 100) déployé dans l'espace du tore ( 2), un dispositif ( 206) de logement de rail placé à l'extérieur de l'enceinte ( 1) et destiné à loger le rail ( 100) lorsque l'appareil commandé à distance n'est pas utilisé, un dispositif ( 200) de montage de rail supportant le dernier maillon ( 101 f) du rail ( 100) et transmettant, à l'espace du tore ( 2), les maillons ( 101) qui sont logés dans le dispositif ( 206) de logement de rail, du premier ( 101 a) au dernier maillon ( 101 f) successivement, par l'un des canaux ( 9) de maintenance, et mettant les maillons ( 101) sous forme d'un demi-cercle continu, et un appareil ( 250) de support de rail introduit dans

l'espace du tore ( 2) par un autre canal ( 9) qui est adja-

cent au premier canal de maintenance ( 9) afin qu'il sup-

porte une partie centrale du rail ( 100).

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rail ( 100) comporte plusieurs articulations ( 102) destinées à empêcher la rotation des maillons courbes adjacents ( 101) vers l'intérieur et permettant aux maillons courbes adjacents ( 101) de tourner vers l'extérieur, et des

galets rotatifs ( 103) placés coaxialement sous les articu-

lations ( 102), et le dispositif ( 206) de logement de rail a une gorge de guidage des galets ( 103) qui est réalisée avec une forme circulaire, afin que les maillons courbes ( 101) soient logés à l'état replié les uns après les autres par rotation des maillons courbes ( 101) vers l'extérieur autour

des articulations respectives ( 102).

3 Appareil selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que le dispositif ( 200) de montage de

rail comporte un guide fixe ( 207) qui est fixé à l'exté-

rieur de l'espace du tore ( 2) à un emplacement allongé sur le prolongement du premier canal de maintenance ( 9), des bielles coulissantes ( 203, 204) qui peuvent coulisser dans le canal de maintenance ( 9) et un chariot ( 202) mobile le long des bielles coulissantes ( 203, 204) et destiné à transmettre successivement les maillons courbes ( 101) du dispositif ( 206) de logement de rail à l'espace du tore ( 2)

par l'intermédiaire du canal de maintenance ( 9).

4 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'une des bielles coulissantes est une seconde bielle ( 204) entraînée le long du guide fixe ( 207) et l'autre bielle est une première bielle ( 203) entraînée le long de la seconde bielle ( 204) et ayant une gorge de guidage ( 209) destinée à loger les galets ( 103) transmis successivement par le dispositif ( 206) de logement de rail, à l'aide du chariot ( 202), et à transmettre les maillons courbes ( 101) dans le canal de

maintenance ( 9).

Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la première bielle ( 203) a une extrémité proche de l'espace du tore ( 2) et un bras de support ( 205) qui peut être entraîné afin qu'il pivote sur cette extrémité, le chariot ( 202) ayant une bielle pivotante ( 201) qui lui est fixée et qui est articulée par l'une des articulations ( 102 f) sur le maillon courbe ( 101 f) qui est transmis vers l'espace du tore ( 2) en dernier, afin qu'il supporte le rail ( 100) par l'intermédiaire de l'arti- culation ( 101 f) qui est transmise en dernier lorsque le rail ( 100) est déployé afin qu'il forme un arc continu dans

l'espace du tore ( 2).

6 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 5, caractérisé en ce que la première bielle coulissante ( 203) a un organe de support ( 210) de galets entraîné le long de la gorge de guidage ( 209) et destiné à provoquer le coulissement des galets ( 103) du rail dans la

gorge de guidage ( 209) sur une course prédéterminée (A).

7 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 6, caractérisé en ce que le véhicule ( 300, 300 ') est monté de façon amovible sur le bras de support ( 205) et comporte un dispositif d'entraînement ( 301, 302) destiné à déplacer les maillons courbes ( 101) le long de l'arc formé

par les maillons courbes déployés.

8 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 7, caractérisé en ce que la bielle pivotante

( 201) est entraînée par intermittence afin qu'elle trans-

mette les maillons courbes ( 101) provenant du dispositif ( 206) de logement vers la première bielle coulissante ( 203), l'organe de support ( 210) de galets se déplace en translation dans la gorge de guidage ( 209)

en synchronisme

avec la bielle pivotante ( 201), et le dispositif d'entraî-

nement ( 302, 301) destiné à déplacer le véhicule est entraîné en synchronisme avec la bielle pivotante et

l'organe de support de galets.

9 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 8, caractérisé en ce que le rail ( 100) a plu-

sieurs mécanismes de blocage ( 105, 106, 107, 108) destinés à bloquer les maillons courbes adjacents ( 101) afin qu'ils ne pivotent pas lorsque les maillons adjacents ( 101) forment un arc de cercle, et le véhicule ( 300, 300 ') comporte un dispositif de manoeuvre ( 303, 303 a) destiné à

commander les mécanismes de blocage.

Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 9, caractérisé en ce que chacun des mécanismes de blocage comporte un crochet ( 105) ayant un arbre de support ( 106) articulé sur une extrémité de l'un des deux maillons courbes adjacents ( 101), l'arbre de support ( 106) ayant une saillie ( 107) tournée vers la face interne du maillon courbe ( 101), et le dispositif de manoeuvre ( 303) ayant une

cavité ( 303 a) qui coopère avec la saillie ( 107).

11 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 9, caractérisé en ce que le rail ( 100) a une saillie ( 109) formée à la périphérie externe de la bielle

courbe ( 101) qui est adjacente à l'autre canal de mainte-

nance, et l'appareil ( 250) de support de rail comporte une base ( 251) placée à l'extérieur de l'espace du tore, une bielle coulissante ( 252) mobile en translation le long de la base dans l'autre canal de maintenance et ayant une extrémité externe qui a accès au rail lorsque la bielle coulissante avance, et deux organes de support ( 255) placés à l'extrémité externe de la bielle coulissante ( 252) et

destinés à retenir fermement la saillie ( 109) du rail.

12 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 11, caractérisé en ce que l'extrémité externe de la bielle coulissante ( 252) a un galet de guidage ( 254) destiné à supporter la face inférieure de la bielle courbe respective ( 101) du rail qui se déplace dans la direction circonférentielle de l'espace du tore ( 2) dans cet espace lorsque le rail ( 100) avance dans l'espace du tore ( 2), le galet de guidage ( 254) étant déplacé sélectivement vers une position dans laquelle le galet supporte la bielle courbe respective et vers une position distante de la bielle

courbe respective.

13 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un appareil ( 256)

de transport d'éléments à l'intérieur de l'enceinte, placé au-dessous de l'appareil ( 250) de support de rail et destiné à transporter les éléments ( 6, 7) de l'intérieur de l'espace du tore ( 2) à l'extérieur et de l'extérieur de l'espace du tore ( 2) à l'intérieur par

l'autre canal de maintenance.

14 Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 13, caractérisé en ce que le véhicule ( 300) est muni d'un autre manipulateur amovible ( 360 ') et l'appareil ( 256) de transport d'éléments dans l'enceinte transporte

l'autre manipulateur ( 360 ').

15 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 14, caractérisé en ce que le véhicule ( 300, 300 ') est mobile sur toute la longueur du rail ( 100) déployé dans l'espace du tore ( 2), et comporte un châssis ( 305) ayant un passage interne, une ouverture destinée à empêcher le contact des articulations ( 102) du rail et une saillie ( 109) destinée à être maintenue par les deux organes de support ( 255), et plusieurs roues ( 306) qui roulent sur une

surface externe du rail ( 100).

16 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 15, caractérisé en ce que le dispositif d'entraî-

nement du véhicule a un servomoteur ( 302) et un pignon ( 301) entraîné par le servomoteur, et les maillons courbes ( 101) ont, à leur face interne, une crémaillère ( 104)

destinée à coopérer avec le pignon ( 301).

17 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système à câble comportant un dispositif à câble ( 400) connecté au véhicule ( 300, 300 ') et destiné à transmettre

de l'énergie au véhicule depuis l'extérieur et à trans-

mettre des signaux entre le véhicule et un dispositif externe de commande,

un tambour ( 403) d'enroulement de câble placé à l'extérieur de l'espace du tore ( 2) et destiné à enrouler et dérouler le dispositif à câble, un galet d'entraînement ( 402) monté afin qu'il puisse tourner sur le chariot ( 202) et destiné à déplacer le dispositif à câble dans un sens qui dépend de la position de la bielle pivotante ( 201), et plusieurs supports ( 401) de câble montés sur les articulations respectives ( 102) et destinés

à dérouler et enrouler le dispositif à câble.

18 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 17, caractérisé en ce que la bielle pivotante ( 201) supporte fermement une partie d'extrémité externe d'un maillon courbe ( 1 Ola') à l'extrémité externe d'un autre rail ( 100 ') sortant d'un autre canal de maintenance après que le dernier maillon courbe ( 101 f) a été transmis à l'intérieur de l'espace du tore ( 2) afin qu'un ensemble à rail circulaire soit formé en coopération avec le premier

rail ( 100) dans l'espace du tore ( 2).

19 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 18, caractérisé en ce que le véhicule ( 300) est déplacé le long du premier rail ( 100) et le long de l'autre

rail ( 100 ').

Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre plusieurs mécanismes d'en-

trainement à servomoteurs ( 530) au moins destinés à déployer et à replier le rail ( 100) et à manipuler les éléments ( 6, 7) placés dans l'enceinte, et un appareil de commande de l'ensemble des mécanismes d'entraînement, l'appareil de commande comprenant: un dispositif ( 520) de commande de position, de vitesse et de force des mécanismes, un dispositif ( 550) de contrôle de force de

manoeuvre et de position des mécanismes, et de signalisa-

tion des données mesurées afin que l'état de fonctionnement des mécanismes soit contrôlé, un dispositif ( 570) de commutation d'exécution destiné à changer le mode de fonctionnement du dispositif de commande afin qu'il change la rigidité du réglage de position des mécanismes en fonction de l'état contrôlé de fonctionnement des mécanismes, et un dispositif ( 510) générateur de commandes destiné

à corriger la position, la vitesse et la force des méca-

nismes en fonction de l'état contrôlé de fonctionnement des mécanismes. 21 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule ( 300) porte un manipulateur ( 330) ayant un bras télescopique ( 331) et un organe de manoeuvre ( 332) destiné à faire pivoter le bras télescopique ( 331) dans un plan perpendiculaire au rail ( 100). 22 Appareil commandé à distance destiné à la maintenance d'un réacteur de fusion nucléaire du type tokamak, comprenant une enceinte ( 1) ayant un espace de tore ( 2) et plusieurs canaux de maintenance ( 9) disposés radialement et assurant la communication avec l'extérieur de l'espace du tore ( 2), et des éléments ( 6, 7) disposés dans l'enceinte ( 1), l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte: un rail ( 100) ayant plusieurs maillons courbes ( 101)

destinés à être disposés dans la direction circonféren-

tielle et plusieurs articulations ( 102) destinées à assurer le raccord articulé des maillons courbes adjacents ( 101), un véhicule ( 300 ') se déplaçant sur le rail ( 100) lorsqu'il est déployé sous forme circulaire continue, avec

un centre coïncidant pratiquement avec le centre de l'es-

pace du tore ( 2), un appareil de manipulation ( 360) monté sur le véhicule et destiné à manipuler les éléments placés dans l'enceinte, l'appareil de manipulation ( 360) comprenant un anneau circulaire fixe ( 362) coaxial à l'axe du rail ( 100) disposé circulairement et ayant une première face et une seconde face, la première face étant fixée au véhicule et ayant une découpe qui est mise dans une position dans

laquelle l'anneau fixe n'est pas au contact des articula-

tions ( 102) lorsque le véhicule se déplace sur le rail

( 100),

un anneau mobile ( 363) monté sur la seconde face de

l'anneau fixe et mobile dans la direction circonféren-

tielle, l'anneau ayant une découpe, un dispositif d'entraînement ( 371, 372) destiné à déplacer l'anneau mobile par rapport à l'anneau fixe, et

un manipulateur ( 364 à 367) ayant plusieurs arti-

culations. 23 Appareil selon la revendication 22, caractérisé

en ce que le manipulateur à plusieurs articulations com-

prend un bras coulissant ( 364) qui peut coulisser dans la direction axiale par rapport à l'anneau mobile ( 363), plusieurs bras ( 365, 366) et plusieurs articulations (Rl, R 2, R 3, 51, 52, 53) ayant au moins six degrés de liberté, et un outil ( 390) destiné à manipuler directement les

éléments placés dans l'enceinte.

24 Appareil selon l'une des revendications 22 et

23, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement ( 371, 372) comporte des trains d'engrenages ( 374, 383, 381; 375, 384, 382) destinés à transmettre une force d'entraînement à l'anneau fixe ( 362) et à l'anneau mobile

( 363) avec des rapports prédéterminés d'engrenages.

Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 22 à 24, caractérisé en ce que le véhicule ( 300 ')

comporte deux dispositifs de manipulation ( 360).

26 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 22 à 24, caractérisé en ce que le véhicule ( 300) est muni d'un manipulateur ( 330) destiné à manipuler des

éléments lourds placés dans l'enceinte.