FR2715761A1 - Procédé pour fabriquer une grille d'assemblage combustible nucléaire et grille à l'aide de ce procédé. - Google Patents

Abstract

Dans ce procédé, on place une pluralité de lames métalliques allongées sur un convoyeur commandé par un ordinateur et transportant successivement les lames de manière à les aligner avec une pluralité de poinçons de poinçonnage et d'emboutissage commandés par ordinateur dans une machine de matriçage progressive. Ces poinçons forment dans les lames des ailettes déflectrices courbées et des éléments élastiques. Après les opérations de poinçonnage et d'emboutissage, les lames sont assemblées par soudage pour former une grille de section transversale hexagonale définissant une pluralité de cellules rhombiques pour barres de combustible et de cellules rhombiques pour tubes-guides. La forme rhombique des cellules coopère avec les ailettes déflectrices pour dévier une composante du fluide caloporteur le long de chaque barre de combustible afin de maintenir l'écoulement du fluide à l'état liquide sensiblement monophasé sur la surface de chaque barre de combustible pour éviter une crise d'ébullition.

Description

PROCEDE POUR FABRIOUER UNE GRILLE D'ASSEMBLAGE COMBUSTIBLE

NUCLEAIRE ET GRILLE FABRIOUEE A L'AIDE DE CE PROCEDE La présente invention concerne, d'une façon générale, des grilles d'espacement d'assemblages combustibles et elle a trait, plus particulièrement, à un procédé pour fabriquer un élément de délimitation de réseau ou grille d'assemblages combustibles ainsi que l'élément de délimitation de réseau ou grille fabriqué à l'aide de ce procédé.

Les grilles d'espacement d'assemblages combustibles sont connues. Une telle grille d'espacement est décrite dans le brevet US N 3.281.327. Ce brevet décrit une grille d'espacement comprenant un élément de support sous la forme d'un manchon métallique extérieur de section droite en forme d'hexagone régulier. Ce brevet décrit également que la grille d'espacement comporte un arrangement parallèle de diaphragmes d'espacement adaptés pour être traversés par des éléments combustibles. Selon ce brevet, les diaphragmes d'espacement agissent comme des ailettes déflectrices communiquant au courant d'écoulement principal une composante d'écoulement transversale aux éléments combustibles. Bien que le brevet US 3.281.327 décrive une grille d'espacement d'assemblages combustibles comprenant un élément de support sous la forme d'un manchon métallique extérieur de section droite en forme d'hexagone régulier, il apparaît que ce brevet ne décrit ni un procédé de fabrication d'éléments de délimitation de réseau d'assemblages combustibles ni l'élément de délimitation de réseau réalisé à l'aide d'un tel procédé, tels qu'on va les décrire ci-après.

Une autre grille d'espacement d'assemblages combustibles est décrite dans le brevet US N 4.547.335. Ce brevet décrit une grille de support pour des arrangements triangulaires de barres de combustible nucléaire associées à des assemblages combustibles hexagonaux. Bien que le brevet US 4.547. 335 décrive une grille de support pour des assemblages combustibles hexagonaux, il apparaît que ce brevet ne décrit ni un procédé de fabrication d'éléments de délimitation de réseau d'assemblages combustibles ni l'élément de délimitation de réseau réalisé à l'aide de ce procédé, tels qu'on va les décrire ci-après.

Bien que les brevets mentionnés ci-dessus décrivent des grilles d'espacement d'assemblages combustibles, il apparaît que ces brevets ne décrivent ni un procédé de fabrication d'éléments de délimitation de réseau d'assemblages combustibles ni l'élément de délimitation de réseau réalisé à l'aide de ce procédé, tels qu'on va les décrire ci-après.

C'est pourquoi, ce dont on a besoin est un procédé approprié de fabrication d'un élément de délimitation de réseau d'assemblages combustibles et un élément de délimitation de réseau formé par un tel procédé.

On va décrire dans le présent exposé un procédé pour fabriquer un élément de délimitation de réseau d'assemblages combustibles et l'élément de délimitation de réseau formé par un tel procédé. Ce procédé comprend la mise en place d'une pluralité de lames métalliques allongées sur un convoyeur qui est commandé par un ordinateur et qui transporte successivement les lames jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec chaque poinçon d'une pluralité de poinçons de percement, ou poinçonnage, et d'emboutissage commandés par un ordinateur et appartenant à une machine de matriçage progressive. Les poinçons sont actionnés sélectivement par l'ordinateur de manière à former des éléments tels que des ailettes déflectrices courbées et des éléments élastiques sur chaque lame. Après que les opérations de poinçonnage et d'emboutissage ont été effectuées, les lames sont assemblées par soudage de manière à former un élément de délimitation de réseau ou grille de section droite hexagonale, cette grille définissant une pluralité de cellules rhombiques pour barres de combustible et une pluralité de cellules rhombiques d'une façon générale pour tubes-guides. Les cellules pour barres de combustible sont aptes à recevoir les barres de combustible respectives d'une pluralité de barres de combustible et les cellules pour tubes-guides sont aptes à recevoir les tubes-guides respectifs d'une pluralité de tubes-guides. La forme rhombique, c'est-à-dire en losange, des cellules pour barres de combustible coopère avec les ailettes déflectrices pour dévier une composante d'un courant de fluide autour de l'axe longitudinal de chaque barre de combustible afin de maintenir liquide un écoulement fluide sensiblement monophasé sur la surface de chaque barre de combustible afin d'éviter le phénomène DNB, c'est-à-dire une crise d'ébullition, sur la surface des barres de combustible.

Le procédé de la présente invention sera mieux compris à la lecture de la description ci-après pour laquelle on se référera aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation d'un assemblage combustible pour réacteur nucléaire dont des parties ont été enlevées pour rendre plus clair le dessin, cet assemblage combustible comprenant une pluralité de barres de combustible parallèles et une pluralité de tubes- guides ou chaussettes parallèles s'étendant à travers chaque grille d'une pluralité de grilles espacées l'une de l'autre et alignées coaxialement; la figure 2 est une vue en plan d'une des grilles, un grand nombre de barres de combustible et de tubes-guides ayant été retirés de cette grille pour rendre plus clair le dessin, cette vue de la grille montrant également une pluralité de premières et secondes lames intérieures s'intersectant et disposées à l'intérieur d'une bande extérieure ou ceinture de forme hexagonale; la figure 3 est une vue partielle en perspective de la grille et montrant un dispositif de soudage à laser disposé près de cette grille; la figure 4 est une vue en perspective d'une des premières lames intérieures appartenant à la grille et intersectant l'une des secondes lames intérieures appartenant à la grille; la figure 5 est une vue en élévation d'une ébauche de lame représentative qui est transformée à l'aide du procédé de l'invention en première lame intérieure, en seconde lame intérieure ou en bande extérieure ou ceinture; la figure 6 est une vue en élévation partielle d'une machine de matriçage progressive comprenant une pluralité d'ensembles de poinçons d'emboutissage et de percement pour transformer l'ébauche de lame en première lame intérieure, en seconde lame intérieure ou en bande extérieure ou ceinture; la figure 7 est une vue en élévation partielle de la machine de matriçage progressive montrant un poinçon de perçage perçant une ébauche de lame d'une pluralité d'ébauches de lame; la figure 8 est une vue en élévation d'une des ébauches de lame après avoir été soumise à un travail partiel du métal par l'opération des poinçons de percement; la figure 9 est une vue agrandie en élévation partielle d'un des ensembles de poinçon formant par emboutissage des nervures déflectrices dans l'une des ébauches de lame; la figure 10 est une vue en élévation partielle d'une paire préalablement sélectionnée d'ébauches de lame appartenant à la bande extérieure ou ceinture avant d'être transformée par emboutissage en un trièdre régulier par l'opération d'un poinçon d'emboutissage trièdre; la figure 11 est une vue en élévation partielle de le poinçon d'emboutissage trièdre dans l'état actif pour transformer en trièdre régulier par emboutissage une ébauche de lame de la paire sélectionnée préalablement d'ébauches de lame; la figure 12 est une vue en élévation partielle du poinçon d'emboutissage trièdre en train de transformer en trièdre régulier d'emboutissage une ébauche de lame de la paire d'ébauches de lame; la figure 13 montre, en élévation, une ébauche de lame après que celle-ci a été transformée par emboutissage en un trièdre régulier par l'action du poinçon d'emboutissage trièdre; la figure 14 montre, en élévation partielle, une ébauche de lame en cours d'estampage par un poinçon d'estampage; et la figure 15 est une vue en plan de la bande extérieure ou ceinture assemblée après que la paire de lames en forme de trièdre a été assemblée pour donner à la bande ou ceinture extérieure une configuration de section transversale en forme d'hexagone régulier.

En se référant aux figures 1 et 2, on voit que l'on y a représenté un assemblage combustible nucléaire, référencé 10 dans son ensemble, pour produire de la chaleur par le processus de fission nucléaire. L'assemblage combustible 10 comprend une pluralité de barres de combustible allongées 20 cylindriques d'une façon générale et disposées verticalement dans un arrangement parallèle espacé. L'assemblage combustible 10 est apte à être disposé dans un courant sensiblement unidirectionnel de fluide caloporteur (par exemple de l'eau déminéralisée) , ce courant évacuant la chaleur engendrée par le processus de fission se produisant dans les barres de combustible 20. Le courant présente un axe d'écoulement unidirectionnel sensiblement dans la direction illustrée par les flèches verticales rectilignes représentées sur la figure 1. Chaque barre de combustible 20 comprend, à son tour, un boîtier ou gaine métallique 30 allongé, creux et cylindrique d'une façon générale, pour enfermer de façon étanche une pluralité de pastilles 40 de combustible, cylindriques d'une façon générale. Chaque pastille 40 de combustible est formée d'un matériau combustible nucléaire comprenant des noyaux fissiles dispersés de façon uniforme dans un poinçon de noyaux fertiles servant à générer de la chaleur dans le processus de fission nucléaire. La gaine 30 a un diamètre intérieur 50 et un diamètre extérieur 60 et peut être n'importe quel métal approprié, tel que du "ZIRCALOY-4", ou autre métal analogue, ayant une section efficace d'absorption microscopique relativement faible pour les neutrons afin de réduire une absorption parasite de neutrons. A cet égard, le "ZIRCALOY-4" est composé, en pourcentages en poids, d'environ 1,5 % d'étain, 0,12 % de fer, 0,09 % de chrome, 0,05 % de nickel et 98,24 % de zirconium. L'assemblage combustible 10 comprend, en outre, un premier embout ou plaque-support 70 comportant une partie inférieure 80, cette première plaque-support 70 pouvant également avoir une section transversale en forme d'hexagone régulier. Un second embout ou seconde plaque- support 90 comportant une partie supérieure 100 est aligné coaxialement avec la première plaque-support 70 et est espacé de cette dernière, cette seconde plaque-support 90 pouvant avoir une section transversale en forme d'hexagone régulier.

En se référant encore aux figures 1 et 2, on voit que, s'étendant extérieurement depuis la partie inférieure 80 de la première plaque-support 70 et fixés à cette dernière, se trouvent une pluralité de tubes-guides allongés 110, cylindriques d'une façon générale, destinés aux barres de commande et disposés suivant un arrangement parallèle espacé, chaque tube-guide 110 comportant une première partie d'extrémité 120 et une seconde partie d'extrémité 130. Chaque tube-guide 110 comporte aussi une paroi ou diamètre intérieur 140 et une paroi ou diamètre extérieur 150. La première partie d'extrémité 120 de chaque tube-guide 110 est fixée à la partie inférieure 80 de la première plaque-support 70 et la seconde partie d'extrémité de chaque tube-guide 110 est fixée à la partie supérieure 100 de la seconde plaque- support 90 pour procurer de la rigidité et une intégrité structurale à l'assemblage combustible 10. En outre, le diamètre intérieur 140 de chaque tube-guide 110 est dimensionné de manière à recevoir de façon coulissante une barre de commande ou barre absorbante allongée 160 cylindrique d'une façon générale et destinée à commander le processus de fission dans l'assemblage combustible 10. A cet égard, chaque barre de commande 160 est formée d'un matériau approprié présentant une section efficace d'absorption microscopique relativement grande pour les neutrons. En se référant en particulier à la figure 2, on voit que seuls deux tubes-guides 110 et seules vingt barres de combustible 20 ont été représentés pour ne pas surcharger le dessin.

En se référant aux figures 1, 2, 3, 4 et 5, on voit qu'une pluralité d'éléments de délimitation de réseau ou grille alignés coaxialement, désignés d'une façon générale par la référence 170 et destinés à maintenir les tubes- guides 110 et les barres de combustible 20 dans leur configuration prédéterminée d'arrangement parallèle et espacé, sont espacés le long et dans le sens axial des tubes-guides 110 et des barres de combustible 20 et sont interposés coaxialement entre la première plaque-support 70 et la seconde plaque-support 90. Chaque grille 170 peut être formée de "ZIRCALOY-4", ou d'un matériau analogue, pour les raisons décrites précédemment d'économie de neutrons. Chaque grille 170 comprend une bande extérieure ou ceinture 180 ayant un contour transversal en forme d'hexagone régulier pouvant être disposée de chant dans le courant de fluide. La bande extérieure 180 comprend une paire de lames extérieures trièdres 190a et 190b assemblées, par exemple aux bords 195a et 195b, pour définir le contour transversal hexagonal de la bande extérieure ou ceinture 180. Ainsi, chaque lame trièdre 190a et 190b a un contour transversal en forme de trièdre régulier. Quand elles sont assemblées de façon appropriée, par exemple par soudage aux bords 195a et 195b, les lames extérieures trièdres 190a et 190b forment la bande ou ceinture 180 comportant six panneaux latéraux allongés faisant corps les uns avec les autres, chaque panneau latéral 200 étant disposé de manière à faire un angle obtus prédéterminé avec son panneau latéral adjacent 200 afin de définir le contour transversal en forme d'hexagone régulier de la ceinture 180.

En se référant encore aux figures 1, 2, 3, 4 et 5, on voit qu'une pluralité de premières lames internes ou intérieures 210 allongées, espacées parallèlement les unes des autres, sont orientées de chant dans le courant de fluide et transversalement à l'intérieur de la bande extérieure ou ceinture 180, chaque première lame intérieure 210 ayant une longueur prédéterminée. Chaque première lame intérieure 210 comporte une première partie d'extrémité 220 faisant corps avec une paroi intérieure, par exemple la paroi intérieure 230, de la bande extérieure ou ceinture et une seconde partie d'extrémité 240 faisant corps avec une autre paroi intérieure, par exemple la paroi intérieure 250, de la bande extérieure ou ceinture 180.

Chaque première lame intérieure 210 est disposée parallèlement à un panneau latéral sélectionné préalablement parmi les panneaux latéraux 200. Les lames intérieures sélectionnées préalablement parmi les lames intérieures 210 peuvent comporter au moins une partie saillante 255 pour des raisons que l'on va décrire ci- après. En outre, une pluralité de secondes lames internes ou intérieures 260 allongées, espacées parallèlement les unes des autres sont orientées de chant dans le courant de fluide et transversalement à l'intérieur de la bande extérieure 180, chaque seconde lame intérieure 260 ayant une longueur prédéterminée. Chaque seconde lame intérieure 260 comporte une première partie d'extrémité 270 faisant corps avec une paroi intérieure de la bande extérieure ou ceinture 180 et une seconde partie d'extrémité 280 faisant corps avec une autre paroi intérieure de la bande extérieure ou ceinture 180. En outre, les secondes lames intérieures sélectionnées préalablement parmi les secondes lames intérieures 260 peuvent comporter au moins une partie saillante 285, pour des raisons que l'on va décrire ci- après. Chaque seconde lame intérieure 260 intersecte chaque première lame intérieure 210 et s'enclenche avec celle-ci à l'endroit d'un plan d'intersection 290 (voir figure 3) pour donner à chaque grille 170 une structure du type à claire- voie. A ce sujet, la première lame intérieure 210 et la seconde lame intérieure 260 sont assemblées au niveau du plan d'intersection 290 et peuvent être fixées à cet endroit, par exemple par des soudures 300. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque seconde lame intérieure 260 intersecte chaque première lame intérieure 210 suivant un angle "o" d'environ 29 degrés pour définir dans la grille 170 une pluralité de cellules rhombiques parallèles 310 pour barres de combustible et une pluralité de cellules rhombiques d'une façon générale et parallèles 320 pour tubes-guides.

En se référant à nouveau aux figures 1,2, 3, 4 et 5, on voit que chaque première lame intérieure 210 comporte une pluralité de fentes traversantes 330 perpendiculaires au bord d'aval de la première lame intérieure 210 et s'étendant approximativement jusqu'à la partie médiane (c'est-à-dire jusqu'à l'axe longitudinal) de la première lame intérieure 210 pour des raisons que l'on va décrire maintenant. En outre, chaque seconde lame intérieure 260 comporte une pluralité de fentes traversantes 340 perpendiculaires au bord d'amont de la seconde lame intérieure 260 et s'étendant approximativement jusqu'à la partie médiane (c'est-à-dire jusqu'à l'axe longitudinal) de la seconde lame intérieure 260 pour des raisons que l'on va décrire maintenant. Le rôle des fentes 330, 340 est de fournir des moyens pour verrouiller ou relier mutuellement les première lames intérieures 210 et les secondes lames intérieures 260. En d'autres termes, chaque fente 330 s'étendant depuis le bord d'aval de chaque première lame intérieure 210 est positionnée de manière à être appariée de façon complémentaire avec sa fente correspondante 340 formée dans le côté d'amont de la seconde lame intérieure 260. De façon similaire, chaque fente 340 s'étendant depuis le côté d'amont de chaque seconde lame intérieure 260 est positionnée de manière à être appariée de façon complémentaire avec sa fente correspondante 330 formée dans le bord d'aval de la première lame intérieure 210. De cette manière, chaque première lame intérieure 210 est verrouillée ou enclenchée avec chaque seconde lame intérieure 260 de manière à définir la structure du type à claire-voie de la grille 170 lorsque les fentes 330, 340 sont appariées de façon complémentaire. Cette structure du type à claire-voie confère à la grille 170 une intégrité structurale maximale tout en réduisant à un minimum le poids de cette grille 170. En outre, cette structure du type à claire-voie a pour effet que lorsque les barres de combustible 20 s'étendent à travers leurs cellules respectives 310, on obtient à coup sûr un arrangement ou réseau à pas triangulaire serré de façon dense. On comprendra que l'expression "bord d'aval" désigne ici le bord qui se trouve en aval par rapport à l'écoulement du fluide et que l'expression "bord d'amont" désigne le bord qui se trouve en amont par rapport à l'écoulement du fluide.

Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, des moyens élastiques, comme par exemple une pluralité d'éléments élastiques formant ressort 350, destinés à supporter de façon frottante et à retenir chaque barre de combustible 20 dans sa cellule associée 310 pour barres de combustible de telle sorte que chaque barre de combustible ne se déplace ni axialement, ni latéralement, ni en rotation, sont formés sur les parois intérieures de chaque cellule 310 pour barres de combustible et font saillie vers l'intérieur depuis ces parois. Chaque élément élastique 350 est disposé suivant un angle aigu prédéterminé, cet angle pouvant être d'environ 45 degrés, par rapport à une première bosse élastique 360 et une seconde bosse élastique 370 qui sont alignées de façon coaxiale verticalement. Les éléments élastiques 350, qui sont formés à partir des parois intérieures de chaque cellule 310 pour barre de combustible, supportent de façon frottante chaque barre de combustible 20. Dans le mode de réalisation de l'invention que l'on préfère, la première bosse 360 se trouve en amont par rapport à l'écoulement du fluide caloporteur, tandis que la seconde bosse 370 se trouve en aval par rapport à l'écoulement du fluide caloporteur. On comprend donc, d'après la description qui précède, que chaque cellule 310 pour barre de combustible maintient et supporte sa barre de combustible correspondante 20 en six points d'engagement ou de contact car quatre bosses et deux éléments élastiques font saillie intérieurement dans chaque cellule 310 de manière à porter de façon frottante contre chaque barre de combustible 20.

En se référant aux figures 2, 3 et 4, on voit que des moyens déflecteurs, par exemple une pluralité d'ailettes déflectrices 380 espacées les unes des autres, destinés à dévier une composante du courant de fluide autour de l'axe central longitudinal de chaque barre de combustible 20 font corps avec le bord d'amont de chaque première lame intérieure 210 et de chaque seconde lame intérieure 260 et sont associés à chaque cellule 310 pour barre de combustible, chaque barre de combustible 20 s'étendant à travers sa cellule correspondante 310. Chaque ailette déflectrice 380 s'étend de façon curviligne au- dessus de sa cellule associée 310 pour barre de combustible et fait partiellement saillie au-dessus de cette cellule obliquement par rapport à l'écoulement du fluide afin de créer un vortex lorsque le courant de fluide traverse la cellule 310, de sorte que le vortex décrit un mouvement tourbillonnant hélicoïdal autour de l'axe longitudinal de la barre de combustible 20. Le tourbillonnement de la composante du courant de fluide autour de l'axe central longitudinal de chaque barre de combustible 20 contribue à maintenir l'écoulement de fluide caloporteur monophasé sensiblement liquide sur la surface de chaque barre de combustible 20. Ceci est important car le maintien de l'écoulement de fluide caloporteur monophasé dans l'état sensiblement liquide sur la diamètre extérieur 60 (c'est-à- dire la surface extérieure) de la barre de combustible 20 contribue à éviter le phénomène DNB, ou phénomène d'ébullition critique, sur la surface de la barre de combustible 20. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la pluralité d'ailettes déflectrices 380 peut être une paire d'ailettes déflectrices. Ainsi, quand les premières lames intérieures 210 et les secondes lames intérieures 260 sont verrouillées mutuellement de façon appropriée, comme décrit précédemment, chaque cellule 310 pour barre de combustible comporte deux ailettes déflectrices 380 qui lui sont associées.

En se référant encore aux figures 2, 3 et 4, on voit que chaque ailette déflectrice 380 s'étend de façon curviligne vers le haut depuis le bord d'amont de chaque première lame intérieure 210 et de chaque seconde lame intérieure 260 jusqu'à une distance prédéterminée au-dessus de la cellule 310 pour barre de combustible et fait saillie vers l'intérieur au-dessus de chaque cellule 310 pour rediriger le courant de fluide s'écoulant à travers la cellule 310. A cet égard, chaque ailette déflectrice 380 comporte une surface de dessous courbée 385 destinée à engendrer le vortex mentionné précédemment lequel est centré sur l'axe central longitudinal de la barre de combustible 20. Les deux ailettes déflectrices 380 associées à chaque cellule 310 pour barre de combustible sont orientées de façon opposée l'une par rapport à l'autre de sorte que les deux vortex en hélice créés par la paire d'ailettes déflectrices 380 ne s'écoulent pas à contre courant l'un par rapport à l'autre. Ceci est important car, sinon, un écoulement à contre-courant romprait le diagramme d'écoulement hélicoïdal créé par les vortex. Un tel écoulement à contre-courant créerait un état dans lequel il se pourrait que l'on n'obtienne pas l'écoulement liquide sensiblement monophasé sur la surface de la barre de combustible 20. En outre, les deux ailettes déflectrices 380 associées à chaque cellule 310 pour barre de combustible sont placées de telle sorte qu'une des deux ailettes déflectrices 380 se trouve suffisamment près de chaque coin extrême de la cellule 310. En d'autres termes, les deux ailettes déflectrices 380 sont groupées de façon globalement symétrique sur la plus longue diagonale de la cellule 310. En outre, chacune des première et seconde lames intérieures 210, 260 peut comporter une pluralité de pattes 390 espacées les unes des autres et faisant corps avec les première et seconde lames intérieures 210, 260 et s'étendant vers l'extérieur depuis le bord d'aval de chacune de ces première et seconde lames intérieures 210, 260 et parallèlement au courant de fluide de manière à constituer un matériau de soudure pour le soudage des première et seconde lames intérieures 210, 260 après que ces première et seconde lames intérieures 210, 260 aient été verrouillées mutuellement de façon appropriée. De même, chacune des première et seconde lames intérieures 210, 260 peut comporter une pluralité de pattes 395 espacées les unes des autres, faisant corps avec ces première et seconde lames 210, 260 et s'étendant vers l'extérieur depuis le bord d'amont de chacune de ces première et seconde lames intérieures 210, 260 et parallèlement au courant de fluide de manière à constituer un matériau de soudure pour le soudage des première et seconde lames intérieures 210, 260 après que ces première et seconde lames intérieures 210, 260 aient été verrouillées mutuellement de façon appropriée. De plus, la bande extérieure 180 peut aussi comprendre une pluralité de pattes 400, courbées vers l'intérieur et espacées les unes des autres, faisant corps avec la bande extérieure 180 et s'étendant vers le bas depuis le bord d'aval de cette bande extérieure pour que l'on puisse glisser facilement un premier assemblage combustible 10 devant un second assemblage combustible 10 pendant des opérations de rechargement de combustible, de telle sorte que le premier assemblage combustible 10 ne heurte pas le second assemblage combustible 10 ou n'accroche pas celui-ci. En outre, la bande extérieure ou ceinture 180 peut comprendre une pluralité de nervures déflectrices 410 courbées vers l'intérieur et espacées les unes des autres faisant corps avec le bord d'amont de la bande extérieure 180 pour dévier une composante du courant de fluide jusque sur les barres de combustible 20 qui se trouvent le long de la périphérie intérieure de la bande extérieure 180. A ce sujet, chaque nervure déflectrice 410 a un contour extérieur de forme généralement pyramidale et fait corps, à sa base, avec le bord d'amont de la bande extérieure 180 et s'étend également au-dessus et partiellement par-dessus sa cellule associée 310 pour barre de combustible.

Il est possible de réduire le temps nécessaire pour fabriquer une grille 170 en choisissant un procédé de fabrication approprié. Un tel procédé devrait être rendu économique en étant automatisé et en exigeant uniquement qu'un ensemble de machine et non pas de multiples ensembles de machine pour fabriquer efficacement des grilles 170 de diverses conceptions. On va décrire ci- après un procédé de fabrication de telles grilles 170.

En se référant à la figure 5, on voit donc que l'on y a représenté une de plusieurs ébauches de lame allongées 420, rectangulaires d'une façon générale, cette lame étant transformée, à l'aide du procédé de la présente invention, en une bande extérieure 180, en la pluralité de premières lames intérieures 210 ou en la pluralité de secondes lames intérieures 260. Chaque ébauche de lame 420 comprend une partie bordure supérieure 430, une partie bordure inférieure 440 s'étendant parallèlement à la partie bordure supérieure 430, une partie bordure gauche 450 s'étendantperpendiculairement aux parties bordures supérieure et inférieure 430 et 440, et une partie bordure droite 460 s'étendant parallèlement à la partie bordure gauche 450 pour définir la forme, rectangulaire d'une façon générale, de l'ébauche de lame 420. L'ébauche de lame 420 peut être en "ZIRCALOY-4", ou en un matériau analogue, pour les raisons décrites précédemment d'économie de neutrons.

En se référant maintenant aux figures 6 et 7, on voit que l'on y a représenté schématiquement, avec des parties enlevées pour rendre plus clair le dessin, une machine de matriçage progressive, désignée d'une façon générale par la référence 470, pour transformer la pluralité d'ébauches de lame 420 en une bande extérieure 180, en une pluralité de premières lames intérieures 210 et en une pluralité de secondes lames intérieures 260. Comme il est bien connu dans la technique, une machine de matriçage progressive comprend une pluralité d'ensembles de matrices de percement (c'est-à-dire de poinçonnage) et/ou d'emboutissage disposés en tandem. Il est également bien connu de l'homme de métier que le terme "percement" désigne une opération de découpage dans laquelle la pièce de métal découpée par l'ensemble de poinçons de percement, c'est-à- dire la découpure, est jetée ou mise au rebut, le restant du métal qui était placé dans l'ensemble de poinçons de percement constituant la pièce de travail (c'est-à-dire la lame 420) qui peut être soumise à d'autres opérations de travail du métal (par exemple un autre percement et un autre emboutissage). Le terme "emboutissage" désigne une opération de formage à froid dans laquelle un ensemble de poinçons d'emboutissage provoque un écoulement plastique le long d'un axe courbe de la pièce de travail (c'est-à-dire la lame 420). Comme on va le décrire plus complètement ciaprès, on a recours, dans le procédé de l'invention, à un percement pour découper au moins des ailettes déf lectrices 380, des pattes 390, des pattes 400, et former des nervures ou pales déflectrices 410 tandis que l'on a recours, dans le procédé de l'invention, à un emboutissage pour former au moins les lames extérieures trièdres 190a, 190b, les parties saillantes 255, 285, les éléments élastiques 350, les premières bosses 360 et les secondes bosses 370. Les ensembles de poinçons de percement et/ou d'emboutissage peuvent être disposés le long de n'importe quel trajet approprié, comme par exemple un trajet linéaire, un trajet circulaire d'une façon générale ou un trajet ovale d'une façon générale.

En se référant encore aux figures 6 et 7, on voit qu'une machine de matriçage progressive 470 comprend un bâti 480 sur lequel est monté une pluralité d'ensembles de poinçons de percement et d'emboutissage actionnables pneumatiquement, désignés d'une façon collective et générale par la référence 490. Par exemple, les ensembles 490 de poinçons peuvent être actionnés par un gaz (par exemple par de l'air) ou hydrauliquement (par exemple par de l'huile ou de l'eau). Les ensembles 490 de poinçons sont actionnables pneumatiquement en vue d'une action rapide.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque ensemble 490 de poinçons est actionné par de l'air et comprend un moteur pneumatique ou vérin 500, relié à une tige allongée 510 de plongeur pour communiquer un mouvement de va-et-vient dans le sens axial à la tige 510 de plongeur. La tige 510 de plongeur est fixée à une traverse 520 qui, à son tour, coulisse sur une pluralité d'axes allongés de guidage 530 pour permettre à la traverse 520 d'effectuer par coulissement un mouvement de va-et-vient dans le sens axial le long des axes de guidage 530, quand le vérin pneumatique 500 entraîne alternativement la tige 510 de plongeur. A une partie d'extrémité des axes de guidage 530 peut être fixé un bloc éjecteur 540 comportant un trou traversant épaulé 550 pour des raisons que l'on va décrire ci-après. A l'extérieur, depuis la traverse 520 et jusque dans le trou épaulé 550, s'étend un poinçon de percement 560 ou un poinçon d'emboutissage 570 selon l'opération de travail ou de métal particulière qui doit être effectuée. Le poinçon de percement 560 est capable de percer les ébauches de lame 420 et le poinçon d'emboutissage 570 est capable d'emboutir des ébauches de lame 420. Lorsqu'elle est animée d'un mouvement de va-et- vient, le poinçon de percement 560 ou le poinçon d'emboutissage 570 est abaissé pour effectuer son opération de percement ou d'emboutissage correspondante puis est soulevé jusqu'à sa position initiale par l'opération pneumatique du vérin 500. Dans une variante de mode de réalisation de l'invention, on peut prévoir un moyen pour rappeler vers le haut le poinçon de percement 560 ou le poinçon d'emboutissage 570 après que celui-ci a été abaissé et ensuite libéré par le vérin pneumatique 500. En ce qui concerne cette variante de mode de réalisation, on peut disposer autour du poinçon de percement 560 ou du poinçon d'emboutissage 570 un moyen pour assurer le rappel de ce poinçon de percement 560 et de ce poinçon d'emboutissage 570, par exemple un ressort de rappel 580 dont une des extrémités porte contre la traverse 520 et dont l'autre extrémité est disposée dans la partie de plus grand diamètre du trou épaulé 550 pour solliciter vers le haut le poinçon de percement 560 ou le poinçon d'emboutissage 570 après que ce poinçon a été abaissé et ensuite libéré par le vérin pneumatique 500. En outre, une enclume ou élément de support 590 destinée à supporter l'ébauche de lame 420 fait corps avec le bâti 480 et est alignée coaxialement en dessous de chaque bloc éjecteur 540. L'élément de support 590 peut comporter un canal traversant 600 destiné à recevoir le déchet ou découpure 605 résultant du poinçonnage ou du percement par le poinçon de percement 560. L'élément de support 590 peut, selon une autre possibilité, comporter, plutôt qu'un canal 600, une cavité 610 de contour prédéterminé pour emboutir avec précision l'ébauche de lame 420 de manière qu'elle présente le contour complémentaire correspondant au contour de la cavité 610.

En se référant de nouveau aux figures 9 et 10, on voit que l'on a relié au bâti 480 un moyen formant convoyeur, comme par exemple une pluralité de rouleaux 620 entraînés par un moteur commandé par un ordinateur, pour transporter les ébauches de lame 420 le long d'un circuit prédéterminé 630 s'étendant à travers la machine de matriçage progressive 470. Le circuit 630 passe entre chaque ensemble de blocs éjecteurs 540 et d'éléments de support 590, de telle sorte que chaque ébauche de lame 420 passe sous le poinçon de percement 560 et/ou sous le poinçon d'emboutissage 570. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le circuit 630 suit un trajet linéaire, comme indiqué par les flèches horizontales sur les figures 6 et 7. On comprendra que le circuit 630 peut, dans une variante, traverser la machine de matriçage progressive 470 le long de n'importe quel trajet approprié, comme par exemple un trajet circulaire d'une façon générale ou un trajet ovale d'une façon générale selon la disposition spatiale des ensembles 490 de poinçons. En outre, le circuit 630 peut définir un réseau d'interconnexion de trajets selon la disposition spatiale des ensembles 490 de poinçons. De plus, il n'est pas indispensable que les moyens formant convoyeur soient des rouleaux; à la place de ces rouleaux, les moyens formant convoyeur peuvent être une courroie de convoyeur, une chaîne, et/ou une pluralité de dispositifs de manipulation mécaniques à pinces (non représentés) pour transporter chaque ébauche de lame 420 le long du circuit 630.

En se référant encore aux figures 6 et 7, on voit qu'un ordinateur, comme par exemple un ordinateur préprogrammé 650, est relié électriquement aux rouleaux 620 et aux vérins 500, par exemple par des fils électriques 640. L'ordinateur 650 est apte à entraîner de façon commandée sélectivement (c'est-à-dire de faire tourner) n'importe lequel ou la totalité des rouleaux 620 et d'actionner de façon pneumatique sélectivement n'importe lequel ou la totalité des vérins 500 selon un programme prédéterminé d'ordinateur (non représenté) stocké dans l'ordinateur 650.

En examinant maintenant les figures 8-15, on voit qu'un poinçon sélectionnée préalablement parmi les poinçons, comme par exemple le poinçon 660 de percement de trous pilotes ou avant-trous, est utilisée pour percer une pluralité d'avant-trous 665 dans les bordures supérieures et/ou inférieures 430, 440 de l'ébauche de lame 420. Les avant-trous 665 permettent de positionner avec précision l'ébauche de lame 420, d'une manière bien connue dans la technique, en dessous de chacun des ensembles de poinçons 490, préalablement sélectionnés, pendant les opérations de travail du métal. Un autre poinçon de percement, comme par exemple le poinçon 670 de formation d'ailettes déflectrices par percement est utilisée de la manière que l'on va décrire ci-après pour former par percement les ailettes déflectrices 380 dans la bordure supérieure 430 de l'ébauche de lame 420. De façon similaire, on peut utiliser un poinçon 680 de formation de pattes par percement de la manière que l'on va décrire ciaprès pour former par percement les pattes 390, 395 et 400. En outre, un poinçon 690 de formation de nervures déflectrices par percement peut être prévu pour former par percement les nervures déflectrices 410. De plus, on peut prévoir un poinçon de rognage, similaire au poinçon de percement 560, pour rogner les ébauches de lame 420. Comme il est bien connu dans la technique, le "rognage" est utilisé pour éliminer le métal excédentaire qui reste après une opération d'emboutissage.

En outre, on comprendra, d'après la description qui précède, que la machine peut comprendre des poinçons de percement supplémentaires pour effectuer d'autres opérations de percement, comme par exemple un poinçon de percement similaire au poinçon de percement 560 pour former des encoches 700 dans les bordures supérieure et inférieure 430, 440 de l'ébauche de lame 420, si on le désire, ou pour former des trous ou découpes 710 qui définissent les éléments élastiques 350.

En se référant de nouveau aux figures 8-15, on voit qu'une cavité 310 a un contour prédéterminé pour courber chaque ailette déflectrice 380 lorsqu'un poinçon de formation d'ailettes déflectrices par emboutissage, comme par exemple un poinçon d'emboutissage similaire au poinçon d'emboutissage 570, est abaissé par son vérin pneumatique correspondant 500 pour venir porter contre l'ébauche de lame 420 (voir figure 12). De façon similaire, une cavité 610 peut avoir un contour prédéterminé pour courber chaque nervure déflectrice 410 lorsqu'un poinçon de formation de nervures déflectrices par emboutissage, comme par exemple un poinçon d'emboutissage similaire au poinçon d'emboutissage 570, est abaissé par son vérin pneumatique correspondant 500 pour venir porter contre l'ébauche de lame 420. De plus, la cavité 610 peut avoir un contour prédéterminé pour former chaque lame trièdre 190a, 190b lorsqu'un poinçon d'emboutissage trièdre 720 est abaissé par son vérin pneumatique correspondant 500 pour venir porter contre l'ébauche de lame 420 (voir figures 11, 12 et 13). De plus, la cavité 610 peut avoir un contour prédéterminé pour estamper la bordure inférieure 440 de l'ébauche de lame 420 lorsqu'un poinçon d'estampage, qui peut être un poinçon d'emboutissage similaire au poinçon d'emboutissage 570, est abaissé par son vérin pneumatique correspondant 500 pour venir porter contre l'ébauche de lame 420 (voir figure 14). Comme il est bien connu dans la technique, un "estampage" implique un façonnage à froid au moyen d'un poinçon d'emboutissage pendant que la pièce de travail (c'est-à-dire l'ébauche de lame 420) est confinée complètement entre un élément de support et un poinçon.

L'estampage de la bordure inférieure 440 contribue à réduire la chute de pression hydraulique dans la grille 170 lorsque cette grille 170 est disposée transversalement dans le courant de fluide.

En se référant maintenant aux figures 3 et 15, on voit qu'un dispositif de soudage 740 à laser est présent pour assembler de façon précise les premières lames intérieures 210 avec les secondes lames intérieures 260 par des soudures 300 effectuées à l'endroit des pattes de soudage qui font saillie vers l'extérieur et qui se trouvent au plan d'intersection 290. Le dispositif de soudage 740 à laser est utilisé également pour souder les lames extérieures trièdres 190a, 190b, par exemple aux bords 195a, 195b, pour assembler les lames extérieures trièdres 190a, 190b de manière telle que la bande extérieure 180 prenne un contour transversal hexagonal.

L'utilisation d'un dispositif de soudage à laser, comme le dispositif de soudage 740 à laser, est préférable en raison de son aptitude à fournir des soudures à des endroits précis.

Lorsque le courant de fluide s'écoule devant l'assemblage combustible 10, il traverse chaque cellule rhombique 310 pour barre de combustible définie par la grille 170. Les ailettes déflectrices 380 dévient le courant de fluide vers l'intérieur en direction de la surface extérieure de chaque barre 20 de combustible pour éviter une ébullition de film partielle ou stable sur cette surface et, de cette façon, éviter sur la surface de la barre de combustible 20 un échauffement critique ou crise d'ébullition. Le fait d'éviter un échauffement critique sur la surface des barres de combustible 20 évite à son tour un endommagement possible des barres de combustible 20.

A ce sujet, le contour rhombique de chaque cellule 310 pour barre de combustible coopère ou agit conjointement avec la surface de dessous courbée 385 de chaque ailette déflectrice 380 pour engendrer un vortex afin d'éviter la crise d'ébullition. En d'autres termes, la forme rhombique de chaque cellule 310 permet d'obtenir pour l'écoulement du fluide une zone d'écoulement transversale relativement faible ou réduite. Par conséquent, en raison de cette zone d'écoulement transversale réduite de la cellule 310 pour barre de combustible, laquelle zone est assurée par la forme en losange de la cellule 310, une plus grande quantité du fluide s'écoulant vers le haut à travers la cellule 310 est contrainte de venir en contact avec la surface de dessous 385 de chaque ailette déflectrice 380, lorsque le courant de fluide sort de la cellule 310. Il en est ainsi en raison du fait que chaque ailette déflectrice s'étend au-dessus et partiellement par-dessus sa cellule associée 310, obliquement par rapport à l'écoulement de fluide, pour dévier cet écoulement de fluide. La création d'un tel vortex maintient un écoulement de caloporteur liquide sensiblement monophasé sur l'extérieur (c'est-à- dire la surface ou diamètre extérieur 60) de la barre de combustible 20 afin d'éviter la crise d'ébullition.

On va maintenant décrire le procédé de fabrication de la grille 170 dans la machine de matriçage progressive 490. A ce sujet, les rouleaux 620 sont actionnés de façon commandée pour constituer le moyen formant convoyeur commandé par ordinateur le long du circuit 630, ce circuit 630 s'étendant à travers la machine de matriçage progressive 470 le long d'un trajet approprié, comme par exemple un trajet linéaire, circulaire ou ovale selon la disposition spatiale des ensembles 490 de poinçons. Les rouleaux 620 sont entraînés en rotation de façon commandée par l'ordinateur 650 en service, en fonction du programme d'ordinateur prédéterminé stocké dans cet ordinateur 650.

Les rouleaux 620 transportent successivement chaque ébauche de lame de la pluralité d'ébauches de lame 420 le long du circuit 630 car chaque ébauche de lame 420 est amenée à venir en contact avec les rouleaux 630. Au fur et à mesure que les rouleaux 620 tournent, les ébauches de lame 420 sont avancées successivement le long du circuit 630 et viennent en alignement coaxial avec le poinçon 630 de percement d'avant-trous actionnable pneumatiquement. Le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon 660 de percement d'avant-trous est actionné sélectivement par l'ordinateur 650 de manière que ce poinçon 660 de percement d'avant-trous perce une pluralité d'avant-trous 665 dans chaque ébauche de lame 420, ces avant-trous 665 permettant de positionner avec précision chaque ébauche de lame 420, d'une manière bien connue dans la technique, sous les ensembles 490 de poinçons restants préalablement sélectionnés pendant les opérations subséquentes de travail du métal.

Ensuite, les ébauches de lame 420 peuvent être avancées successivement le long du circuit 630 et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec le poinçon 670 de formation d'ailettes déflectrices par percement, actionnable pneumatiquement et préalablement sélectionnée, par les rouleaux 630 entraînés de façon commandée en fonction du programme d'ordinateur stocké dans l'ordinateur 650. L'ordinateur 650 actionne sélectivement le vérin 500 correspondant au poinçon 670 de formation d'ailettes déflectrices par percement pour actionner pneumatiquement ce poinçon 670 de telle sorte que chaque ébauche de lame 420 soit percée pour former une pluralité d'ailettes défectrices 380 dans la partie bordure supérieure 430 de l'ébauche de lame 420. La pluralité d'ébauches de lame 420 sont également avancées successivement le long du circuit 630 et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec le poinçon de formation d'ailettes déflectrices par emboutissage, actionnable pneumatiquement et préalablement sélectionnée, par les rouleaux 630 entraînés de façon commandée en fonction du programme d'ordinateur.

L'ordinateur 650 actionne alors sélectivement le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon de formation d'ailettes déflectrices par emboutissage pour actionner pneumatiquement le poinçon de formation d'ailettes déflectrices par emboutissage, de manière qu'une courbure prédéterminée soit donnée par emboutissage à chaque ailette déflectrice. Le poinçon de formation d'ailette déflectrice par emboutissage forme ainsi une pluralité d'ailettes déflectrices courbées 380 faisant corps avec la partie bordure supérieure 430 de chaque ébauche de lame 420. Les ébauches de lame 420 sont avancées jusqu'à un autre des poinçons d'emboutissage qui appartiennent aux ensembles 490 de poinçons pour former des parties saillantes 255 dans des lames intérieures préalablement sélectionnées parmi les première lames intérieures 210 et des parties saillantes 285 dans des lames intérieures préalablement sélectionnées parmi les secondes lames intérieures 260. De cette manière, chaque cellule 320 pour tube-guide comporte une partie 255, 285 rendue saillante par emboutissage pour entourer son tube-guide correspondant 110 qui a un diamètre extérieur plus grand que le diamètre extérieur 60 de la barre de combustible 20. Les ébauches de lame 420 comportant les ailettes déflectrices 380 peuvent aussi être avancées jusqu'à un poinçon de soyage qui appartient aux ensembles 490 de poinçons, pour découper par soyage des fentes traversantes 330 dans les premières lames intérieures 210 et des fentes traversantes 340 dans les secondes lames intérieures 260. Comme il est bien connu dans la technique, le "soyage" est une opération de percement ou poinçonnage qui forme une fente dans la pièce de travail (c'est-à-dire l'ébauche de lame 420).

En outre, la pluralité d'ébauches de lame 420 peuvent être avancées successivement le long du circuit 630 et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec le poinçon de percement de découpes de formation d'éléments élastiques, préalablement sélectionnés et actionnables pneumatiquement, par les rouleaux 630 entralnés de façon commandée en fonction du programme d'ordinateur stocké dans l'ordinateur 650. L'ordinateur 650 actionne sélectivement le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon de percement de découpes de formation d'éléments élastiques pour actionner pneumatiquement ce poinçon, de telle sorte que chaque ébauche de lame 420 comporte une pluralité de découpes appariées mutuellement et espacées 710 de formation d'éléments élastiques. Comme on vient de la décrire, chaque paire de découpes 710 forment entre elles l'élément élastique 350 (par exemple voir figure 3). Les ébauches élastiques 420 sont également avancées successivement le long du circuit 630 et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec un poinçon de formation d'élément élastique par emboutissage, préalablement sélectionné et actionnable pneumatiquement, par les rouleaux 630 entraînés de façon commandée en fonction du programme d'ordinateur stocké dans l'ordinateur 650. L'ordinateur 650 actionne sélectivement le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon de formation d'élément élastique par emboutissage pour actionner pneumatiquement le poinçon de formation d'élément élastique par emboutissage, de telle sorte que chaque ébauche de lame 420 soit emboutie pour qu'y soit formée une partie surélevée formant un élément élastique 350 entre chaque paire de découpes 710, chaque élément élastique 350 étant formé près de l'axe longitudinal de chaque ébauche de lame 420.

On va maintenant décrire le procédé de fabrication de bande extérieure 180. A ce sujet, une paire préalablement sélectionnée d'ébauches de lame 420 de longueur prédéterminée sont avancées successivement le long du circuit 630 et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec un poinçon de percement pour formation de nervures déflectrices, préalablement sélectionné et actionnable pneumatiquement, par entraînement de façon commandée les rouleaux 630 en fonction du programme d'ordinateur stocké dans l'ordinateur 650. L'ordinateur 650 actionne sélectivement le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon de formation de nervures déflectrices par percement pour actionner pneumatiquement ce poinçon, de telle sorte que la paire d'ébauches de lame 420 soient percées pour former la pluralité de nervures déflectrice adjacentes 410 dans la bordure supérieure de chacune des paires de lames 420. La paire d'ébauches de lame 420 sont également successivement avancées le long du circuit 630 et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec un poinçon de formation de nervures déflectrices par emboutissage, préalablement sélectionné et actionnable pneumatiquement, par les rouleaux 630 entraînés de façon commandée en fonction du programme d'ordinateur. L'ordinateur 650 actionne sélectivement le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon de formation de nervures déflectrices par emboutissage, de telle sorte que chaque nervure déflectrice 410 soit emboutie de manière à présenter une courbure prédéterminée. La paire préalablement sélectionnée d'ébauches de lame 420 sont également avancées successivement le long du circuit 630, et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec le poinçon d'emboutissage trièdre 720 préalablement sélectionnée et actionnable pneumatiquement, par les rouleaux 630 entraînés de façon commandée en fonction du programme d'ordinateur stocké dans l'ordinateur 650. L'ordinateur 650 actionne alors sélectivement le vérin pneumatique 500 correspondant au poinçon d'emboutissage trièdre 720 pour actionner pneumatiquement ce poinçon afin de donner par emboutissage à chacune des paires préalablement sélectionnées d'ébauches de lame 420 la forme d'un trièdre régulier (c'est-à-dire un trapèze régulier dont le plus long côté est absent). De cette manière, la paire préalablement sélectionnée d'ébauches de lame 420 sont transformées par emboutissage en lames extérieures 190a, 190b en forme de trièdre régulier lorsque le poinçon d'emboutissage trièdre 720 est actionné. Les lames extérieures trièdres 190a, 190b sont alors assemblées à leurs bords 195a, 195b par alignement du dispositif de soudage 740 à laser avec ces bords 195a, 195b et par activation ensuite de ce dispositif de soudage 740 à laser pour souder au laser les bords 195a, 195b. De cette manière, les lames extérieures trièdres 190a, 190b sont assemblées par soudage pour former la bande extérieure ou ceinture 180 ayant un contour transversal en forme d'hexagone régulier.

On comprendra, d'après la description qui précède,

que les parties d'extrémité 220, 240 des premières lames intérieures 210 et les parties d'extrémité 270, 280 des secondes lames intérieures 260 sont assemblées de façon appropriée à la paroi intérieure correspondante 230 de la bande extérieure ou ceinture 180 (c'est-à-dire la surface intérieure des panneaux latéraux 200) par activation de façon appropriée du dispositif de soudage 740 à laser. On comprendra donc, d'après la description qui précède, que le poinçon de lames comprenant une pluralité de premières lames intérieures 210 et de secondes lames intérieures 260 sont soudées par laser à la bande extérieure ou ceinture de telle sorte qu'elles sont entourées par cette bande extérieure 180 afin de définir l'élément formant grille hexagonale 170.

On comprendra aussi d'après la description qui

précède que le procédé de l'invention ne demande nécessairement qu'un seul montage de machine de matriçage progressif 470 pour fabriquer sélectivement des grilles de diverses conceptions. Il en est ainsi en raison du fait que les poinçons préalablement sélectionnés d'emboutissage, de percement, de découpage et d'estampage correspondant aux différentes conceptions anticipées de la grille 170 peuvent être initialement montés (installés) sur la machine de matriçage progressive 470. L'ordinateur 650 est ensuite mis en fonction pour faire tourner les rouleaux 620 de manière à acheminer sélectivement les ébauches de lame 420 le long du circuit 630 uniquement jusqu'aux poinçons préalablement sélectionnés nécessaires pour fabriquer la grille d'une conception prédéterminée. Par exemple, si on ne désire pas former les bosses 360, 370 pour une grille d'une conception prédéterminée, alors l'ordinateur 650 peut faire en sorte que l'ébauche de lame 420 contourne le poinçon de formation de bosses par emboutissage lorsque des ébauches de lame 420 sont acheminées le long du circuit 630. Ceci est obtenu automatiquement par l'exploitation du programme d'ordinateur stocké dans l'ordinateur 650. Dans une variante, si on ne désire pas former les bosses 360, 370, alors on peut faire passer les ébauches de lame 420 sous les poinçons de formation de bosses par emboutissage mais le programme d'ordinateur ne provoque pas l'actionnement des vérins 500 correspondant aux poinçons de formation de bosses par emboutissage. De façon similaire, bien que ceci ne soit pas préférable, on peut faire en sorte que le poinçon 720 de formation de trièdre par emboutissage soit contournée ou mise hors fonction par le programme d'ordinateur, de sorte que la forme trièdre ne soit pas communiquée aux lames extérieures 190a, 190b. Dans ce cas, les six panneaux latéraux 200, plutôt que les deux lames extérieures trièdres 190a, 190b, sont formés individuellement à partir des ébauches de lame 420, les six panneaux latéraux 200 étant alors disposés de façon appropriée et soudés au laser les uns aux autres de manière que soit obtenu le contour transversal hexagonal de la bande extérieure ou ceinture 180.

On comprendra, en outre, que conformément au procédé de l'invention, l'opération de façonnage du métal utilisée pour fabriquer la grille 170 peut être effectuée dans n'importe quel ordre ou séquence approprié afin que l'on dispose d'un moyen souple pour fabriquer la grille 170 selon la disposition spatiale des ensembles 490 de poinçons de percement oupoinçonnage, d'emboutissage, de découpage ou soyage et d'estampage.

En outre, on comprendra que dans le procédé préféré de fabrication de grille 170, seuls deux bords exposés (c'est-à-dire les bords 195a, 195b) appartenant aux lames extérieures trièdres 190a, 190b sont formés et non pas six côtés exposés. Ceci est important car le soudage de deux bords exposés seulement, et non pas de six bords exposés, réduit le nombre de bords à souder et, de ce fait, le temps nécessaire pour fabriquer la bande extérieure ou ceinture 180. De plus, la présence de deux bords exposés seulement se traduit par une grille hexagonale 170 ne comportant que deux discontinuités (c'est-à- dire, les bords soudés légèrement exposés 195a, 195b). Ceci est également important, car le fait que la grille ne comporte que deux et non pas six bords exposés réduit le risque d'accrochage ou de retenue et de ce fait d'endommagement de la grille lorsque l'on manipule l'assemblage combustible 10 dans le coeur du réacteur pendant les opérations de rechargement en combustible du réacteur.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour fabriquer une grille (170) d'espacement d'assemblage combustible nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant: (a) à entraîner de façon commandée des moyens formant convoyeur (620) pour transporter une pluralité de lames intérieures (210, 260) et une pluralité de lames extérieures (190a, 190b) le long de ce transporteur; (b) à avancer chaque lame intérieure (210, 260) et chaque lame extérieure (190a, 190b) jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon (560) de percement pour formation d'ailettes déflectrices, par entraînement de façon commandée du convoyeur; (c) à actionner le poinçon (560) de percement pour formation d'ailettes déflectrices, de telle sorte que chaque lame extérieure soit percée de manière qu'une ailette déflectrice (380) y soit formée; (d) à avancer chaque lame intérieure et chaque lame extérieure, jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon (570) d'emboutissage pour formation d'ailette déflectrice, par entraînement de façon commandée du convoyeur; (e) à actionner le poinçon (570) d'emboutissage pour formation d'ailette déflectrice, de telle sorte que l'ailette déflectrice (380) prenne par emboutissage une courbure prédéterminée; (f) à avancer une paire des lames extérieures (190a, 190b) jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon d'emboutissage trièdre (720) par entraînement de façon commandée du convoyeur; et (g) à actionner le poinçon d'emboutissage trièdre (720) pour emboutir chaque lame extérieure (190a, 190b) de telle sorte que chaque lame de la paire de lames extérieures prenne une section transversale en forme de trièdre.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les étapes consistant: (a) à avancer chaque lame intérieure (210, 260) et chaque lame extérieure (190a, 190b), jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon d'emboutissage pour formation d'élément élastique, par déplacement de façon commandée du convoyeur; et (b) à actionner le poinçon d'emboutissage pour formation d'élément élastique, de telle sorte que chaque lame intérieure et chaque lame extérieure soient embouties de manière qu'un élément élastique (350) y soit formé.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les étapes consistant: (a) à assembler la paire de lames extérieures (190a, 190b) de manière à former une bande extérieure monobloc ou ceinture (180) ayant une section transversale en forme d'hexagone; (b) à assembler les lames intérieures (210, 260) de manière à former une pluralité de premières et secondes lames intérieures (210, 260) s'intersectant et définissant une pluralité de cellules (310) en forme de losange pour barres de combustible et une pluralité de cellules (320) en forme de losange pour tubes-guides; et (c) à assembler les premières et secondes lames intérieures (210, 260) à la paroi intérieure de la bande extérieure ou ceinture (180).

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'étape consistant à rogner chaque lame intérieure (210, 260) et chaque lame extérieure (190a, 190b).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape consistant à rogner chaque lame intérieure (210, 260) et chaque lame extérieure (190a, 190b) comprend les étapes consistant: (a) à avancer chaque lame intérieure et chaque lame extérieure, jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon de rognage, par entraînement de façon commandée du convoyeur; et (b) à actionner le poinçon de rognage, de telle sorte que chaque lame intérieure et chaque lame extérieure soient rognées.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'étape consistant à estamper chaque lame extérieure.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite étape d'estampage de chaque lame extérieure (190a, 190b) comprend les étapes consistant: (a) à avancer chaque lame extérieure jusqu'à ce qu'elle vienne en alignement avec un poinçon d'estampage par entrainement de façon commandée du convoyeur; et (b) à actionner le poinçon d'estampage, de telle sorte que chaque lame extérieure soit estampée.

8. Procédé pour fabriquer une grille (170) pour assemblage combustible nucléaire dans une machine de matriçage progressive (470), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant: (a) à entraîner de façon commandée un convoyeur (620) motorisé le long d'un circuit prédéterminé (630) s'étendant à travers la machine de matriçage (470) par mise en fonction d'un ordinateur (650) préalablement programmé pour transporter une pluralité de lames intérieures (210, 260) et une pluralité de lames extérieures (190a, 190b) le long dudit circuit, chaque lame intérieure et chaque lame extérieure étant en contact avec le convoyeur; (b) à avancer successivement chaque lame intérieure et chaque lame extérieure le long du circuit et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec un poinçon (670) de percement pour formation d'ailettes déflectrices, préalablement sélectionnées et actionnable pneumatiquement, par entraînement de façon commandée du convoyeur; (c) à actionner de façon pneumatique sélectivement le poinçon (670) de percement pour formation d'ailettes déflectrices par mise en fonction de l'ordinateur, de telle sorte que chaque lame intérieure et chaque lame extérieure soient percées de manière qu'une pluralité d'ailettes déflectrices (380) y soient formées; (d) à avancer successivement chaque lame intérieure et chaque lame extérieure le long du circuit et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement coaxial avec un poinçon d'emboutissage pour formation d'ailettes déflectrices, actionnable de façon pneumatique et préalablement sélectionné, par entraînement de façon commandée du convoyeur; (e) à actionner de façon pneumatique sélectivement le poinçon d'emboutissage pour formation d'ailettes déflectrices par mise en fonction de l'ordinateur, de telle sorte que chaque ailette déflectrice prenne par emboutissage une courbure prédéterminée afin de former une pluralité d'ailettes déflectrices courbées (380) dans chaque lame intérieure (210, 260) et chaque lame extérieure (190a, 190b) lorsque ledit poinçon d'emboutissage pour formation d'ailettes déflectrices est actionné ; (f) à avancer successivement chacune des lames intérieures et chacune des lames extérieures le long du circuit et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon d'emboutissage pour formation d'éléments élastiques, actionnable de façon pneumatique et préalablement sélectionné, par entraînement de façon commandée du convoyeur; et (g) à actionner de façon pneumatique sélectivement le poinçon d'emboutissage préalablement sélectionné de formation d'éléments élastiques par mise en fonction de l'ordinateur pour emboutir une pluralité de parties surélevées s'étendant depuis chaque lame intérieure et chaque lame extérieure, de telle sorte que les parties surélevées définissent une pluralité d'éléments élastiques (350) dans chaque lame intérieure et dans chaque lame extérieure lorsque ledit poinçon d'emboutissage pour formation d'éléments élastiques est actionné ; (h) à avancer successivement une paire de lames extérieures préalablement sélectionnées le long du circuit et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon d'emboutissage trièdre (720), actionnable de façon pneumatique et préalablement sélectionné, par entraînement de façon commandée du convoyeur:; (i) à actionner de façon pneumatique sélectivement le poinçon d'emboutissage trièdre (720), préalablement sélectionnée, par mise en fonction de l'ordinateur (650) pour emboutir successivement chacune des lames extérieures (190a, 190b), de telle sorte que chaque lame extérieure ait une section transversale en forme de trièdre régulier; (j) à assembler la paire de lames extérieures en forme de trièdre l'une à l'autre par activation d'un dispositif de soudage (740) à laser, de telle sorte que les lames extérieures en forme de trièdre constituent une bande extérieure monobloc ou ceinture (180) définissant en coupe transversale un hexagone régulier, la bande extérieure ou ceinture comportant une paroi intérieure (130) ; (k) à assembler les lames intérieures (210, 260) l'une à l'autre par activation du dispositif de soudage (740) à laser de manière à former une pluralité de premières et secondes lames intérieures (210, 260) qui s'intersectent et qui définissent une pluralité de cellules (310) en forme de losange pour barres de commande et une pluralité de cellules (320) de forme rhombique d'une façon générale pour tubes-guides, les premières et secondes lames intérieures comportant chacune des parties d'extrémité (270, 280) ; (1) à entourer la pluralité de premières et secondes lames intérieures avec la bande extérieure ou ceinture (180) ; et (m) à assembler les parties d'extrémité (270, 280) de chacune des première et seconde lames intérieures avec la paroi intérieure (130) de la bande extérieure ou ceinture (180) par activation du dispositif de soudage à laser.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les étapes consistant: (a) à avancer successivement chaque lame intérieure et chaque lame extérieure le long du circuit et jusqu'à ce qu'elles viennent en alignement avec un poinçon de rognage, actionnable de façon pneumatique et préalablement sélectionné, par entraînement de façon commandée du convoyeur; et (b) à actionner de façon pneumatique sélectivement le poinçon de rognage, préalablement sélectionné, par mise en fonction de l'ordinateur (650), de telle sorte que chaque lame intérieure (210, 260) et chaque lame extérieure (190a, 190b) soient soumises à un percement ou poinçonnée pour que chaque lame intérieure et chaque lame extérieure soient rognées.

10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, les étapes consistant: (a) à avancer successivement chaque lame extérieure le long du circuit et jusqu'à ce qu'elle vienne en alignement avec un poinçon d'estampage, actionnable de façon pneumatique et préalablement sélectionné, par entraînement de façon commandée du convoyeur; et (b) à actionner de façon pneumatique sélectivement le poinçon d'estampage, préalablement sélectionnée, par actionnement de l'ordinateur, de telle sorte que chaque lame extérieure soit estampée.

11. Grille formée par le procédé selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) une bande extérieure ou ceinture (180) ayant un contour transversal hexagonal; (b) une pluralité de premières lames intérieures (210) s'étendant transversalement à l'intérieur de ladite bande extérieure ou ceinture (180), chacune desdites premières lames intérieures (210) comportant des parties d'extrémité (220, 240) fixées à ladite bande extérieure ou ceinture (180) ; (c) une pluralité de secondes lames intérieures (260) s'étendant transversalement à l'intérieur de ladite bande extérieure ou ceinture (180), chacune desdites secondes lames intérieures (210) comportant des parties d'extrémité (270, 280) fixées à ladite bande extérieure ou ceinture, chacune desdites secondes lames intérieures (260) intersectant chacune desdites premières lames intérieures (210) suivant un angle prédéterminé (o) l'une par rapport à l'autre pour définir une pluralité de cellules (310) en forme de losange pour barres de combustible et une pluralité de cellules (320) de forme rhombique d'une façon générale pour tubes-guides en vue de loger les barres de combustible (20) et les tubes-guides (110) respectifs d'une pluralité de barres de combustible et de tubes-guides; et (d) des moyens déflecteurs (380) associés à chaque cellule (310) pour barre de combustible et fixés à ladite bande extérieure ou ceinture (180) et à chacune des première et seconde lames intérieures (210, 260) pour dévier une composante d'un courant de fluide jusque sur les barres de combustible.

12. Grille selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une pluralité d'éléments élastiques formant ressort (350) associés à chaque barre de combustible (20) et formés à partir de la bande extérieure ou ceinture (180) et à partir de chacune des première et seconde lames intérieures, chacun desdits éléments élastiques portant contre sa barre de combustible correspondante pour supporter cette barre.