FR2745204A1 - Dispositif de separation et de dosage d'objets de tailles differentes tels que des coques et des embouts provenant du cisaillage d'assemblages de combustible nucleaire irradie - Google Patents

Abstract

Afin de séparer, puis de doser des objets de tailles différentes, il est proposé un dispositif qui comprend deux tambours coaxiaux (22, 24). On introduit les objets dans une extrémité du tambour intérieur, constitué principalement par un serpentin (32) enroulé en hélice. Les objets de grande taille sont retenus dans ce tambour intérieur et sont acheminés vers son autre extrémité lorsqu'il est entraîné en rotation. Les objets de petite taille chutent dans le tambour extérieur (24) et sont acheminés vers son autre extrémité par une rampe intérieur hélicoïdale (50), lorsqu'il est entraîné en rotation. On peut ainsi séparer, puis doser, des objets tels que des coques et des embouts obtenus après le cisaillage d'assemblages de combustible nucléaire irradié.

Description

DISPOSITIF DE SEPARATION ET DE DOSAGE D'OBJETS DE

TAILLES DIFFERENTES TELS QUE DES COQUES ET DES EMBOUTS

PROVENANT DU CISAILLAGE D'ASSEMBLAGES DE COMBUSTIBLE

NUCLEAIRE IRRADIE.

Domaine technique

L'invention concerne un dispositif permet-

tant de séparer des objets de tailles différentes, puis

d'en effectuer le dosage.

Bien qu'un tel dispositif puisse être uti-

lisé dans de nombreuses industries, il est particuliè-

rement adapté pour être utilisé dans une usine de retraitement du combustible nucléaire précédemment irradié dans des réacteurs nucléaires. Dans une telle usine, le dispositif selon l'invention peut notamment être utilisé pour séparer les coques et les embouts provenant du cisaillage des assemblages de combustible nucléaire. Pour une bonne compréhension des termes "coques" et "embouts", il est rappelé qu'un assemblage de combustible nucléaire comprend une ossature rigide servant à supporter un faisceau de crayons contenant le

combustible nucléaire. Chaque crayon est formé princi-

palement d'une gaine tubulaire en "Zircaloy" (nom dépo-

sé), contenant le combustible nucléaire sous la forme

d'un empilement de pastilles. L'ossature comprend prin-

cipalement deux pièces d'extrémité massives supportant le faisceau de crayons, et des tubes guides reliant ces

pièces d'extrémité.

On appelle "coques" les tronçons de gaines

obtenus après le cisaillage des assemblages de combus-

tible nucléaire et après le passage des tronçons dans

un dissolveur.

On appelle "embouts" les pièces d'extrémité massives de l'ossature d'un assemblage de combustible

nucléaire, après cisaillage de cet assemblage.

Etat de la technique Les usines de retraitement de combustible

nucléaire irradié ont pour principale fonction la récu-

pération de l'uranium et du plutonium encore présents

dans les assemblages irradiés, en vue de leur réutili-

sation pour la fabrication d'assemblages neufs.

Les usines de retraitement ont aussi pour objectif le conditionnement sélectif des déchets que

constituent les parties non réutilisables des assembla-

ges irradiés, selon leur nature.

Dans une usine de retraitement, les assem-

blages irradiés sont d'abord cisaillés sur toute leur longueur. Les tronçons obtenus sont ensuite transférés dans un dissolveur afin que le combustible nucléaire irradié présent dans les tronçons de gaine soit séparé des éléments purement mécaniques que constituent les coques et les embouts. La solution de dissolution du combustible, contenant l'uranium, le plutonium et les produits de fission, est soumise à un premier cycle, dit "de décontamination", permettant la séparation des

produits de fission de l'ensemble uranium et plutonium.

Ensuite, on procède à la séparation de l'uranium et du plutonium. Actuellement, les déchets de haute activité

obtenus à la sortie du dissolveur, qui sont principale-

ment constitués par les embouts et les coques, sont réceptionnés en vrac dans des fûts spécifiques. Ils sont ensuite enrobés tels quels dans un coulis de ciment, puis les fûts sont obturés par soudage d'un couvercle de sécurité. Enfin, les fûts ainsi scellés

sont stockés sur un site adapté.

Afin de réduire notablement le volume de ces déchets, il est souhaitable de les compacter. Pour cela, il est envisagé d'introduire les coques et les embouts dans des étuis susceptibles d'être compactés dans une presse puis de conditionner les étuis compac-

tés dans des conteneurs spécifiques.

Afin que le remplissage et le compactage

des étuis s'effectuent dans des conditions satisfaisan-

tes et reproductibles, il est essentiel de respecter, dans chaque étui, une certaine proportion du mélange coques/embouts. Ainsi, en prenant pour exemple le cas d'un étui cylindrique d'environ 80 e, un à trois embouts doivent être placés dans chaque étui, parmi les coques.

Pour remplir les étuis de coques et d'em-

bouts acheminés en vrac dans un même fût, en respectant une certaine proportion du mélange coques/embouts, il est nécessaire de séparer les coques des embouts, puis de les doser lors du remplissage des étuis. Cependant,

il n'existe pas à l'heure actuelle de dispositif per-

mettant d'effectuer ces deux opérations de façon satis-

faisante. Exposé de l'invention L'invention a principalement pour objet un dispositif conçu pour effectuer la séparation et le dosage d'objets de tailles différentes tels que des

coques et des embouts provenant du cisaillage d'assem-

blage de combustible nucléaire irradié, en vue de les

conditionner dans des étuis appelés à être compactés.

Conformément à l'invention, il est proposé à cet effet un dispositif de séparation et de dosage d'objets de tailles différentes, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un tambour intérieur supporté de façon tournante autour d'un axe sensiblement horizontal, ce tambour présentant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie, des passages aptes à être traversés par des premiers objets, de relativement petite taille, et à retenir des deuxièmes objets, de relativement grande taille, et des premiers moyens pour acheminer ces deuxièmes objets vers l'extrémité de sortie, lors d'une rotation du tambour intérieur; - un tambour extérieur entourant le tambour intérieur, de façon à recueillir les premiers objets, ce tambour extérieur étant supporté de façon tournante autour dudit axe, et présentant une extrémité de sortie ainsi que des deuxièmes moyens pour acheminer les premiers objets vers l'extrémité de sortie du tambour extérieur, lors d'une rotation de ce tambour; - des moyens pour entraîner séparément en rotation les tambours intérieur et extérieur; - des moyens pour introduire les objets à séparer à l'extrémité d'entrée du tambour intérieur; et - des moyens pour recueillir les premiers et les deuxièmes objets aux extrémités de sortie respectives

des tambours intérieur et extérieur.

Dans une forme de réalisation préféren-

tielle de l'invention, le tambour intérieur comprend au moins un serpentin enroulé en hélice. Les extrémités du

serpentin peuvent notamment être fixées sur deux cou-

ronnes dont chacune repose sur un bâti par au moins

deux galets autorisant la rotation du tambour inté-

rieur. L'écartement entre les spires du serpentin forme les passages précités. Le serpentin lui-même forme les premiers moyens pour acheminer les deuxièmes objets

vers l'extrémité de sortie du tambour intérieur.

Dans ce cas, les moyens pour entraîner en rotation le tambour extérieur comprennent une denture formée sur l'une des couronnes, et un premier moyen de

commande monté sur le bâti et en prise sur ladite den-

ture.

Dans la forme de réalisation préféren-

tielle, le tambour extérieur comporte une paroi étanche et présente une extrémité d'entrée fermée, ainsi qu'une rampe hélicoïdale segmentée prévue sur la surface

intérieure de la paroi, cette rampe formant les deuxiè-

mes moyens pour acheminer les premiers objets.

De préférence, le tambour extérieur comprend également deux autres couronnes solidaires de

sa paroi étanche, chacune de ces autres couronnes repo-

sant sur un bâti du dispositif par au moins deux

autres galets autorisant la rotation du tambour exté-

rieur.

Dans ce cas, les moyens pour entraîner en rotation le tambour extérieur comprennent une deuxième denture formée sur l'une des autres couronnes, et un deuxième moyen de commande monté sur le bâti et en

prise sur la deuxième denture.

Les objets à séparer peuvent être mélangés

à un liquide tel que de l'eau, notamment pour des rai-

sons de sécurité lorsque certains de ces objets sont pyrophoriques. Cette situation se présente par exemple dans le cas o ces objets proviennent du cisaillage d'assemblages de combustible nucléaire, car ils contiennent alors des fines de "Zircaloy" (nom déposé) présentant cette caractéristique. Dans ce cas, la paroi

du tambour extérieur comporte avantageusement une par-

tie cylindrique, ainsi qu'une partie tronconique pro-

longeant la partie cylindrique et dont le diamètre

diminue jusqu'à l'extrémité de sortie de ce tambour.

L'extrémité d'entrée du tambour extérieur est alors fermée par une cloison traversée par des orifices formant trop plein, qui limitent le niveau du

liquide dans le tambour extérieur à une valeur prédé-

terminée. Une lèchefrite reliée à un circuit de récu-

pération de liquide est placée au moins sous l'extré-

mité d'entrée du tambour extérieur.

Dans la forme de réalisation préférentielle de l'invention, les moyens pour recueillir les premiers et les deuxièmes objets comprennent une goulotte de sortie placée sous les extrémités de sortie respectives des tambours extérieur et intérieur. Cette goulotte de sortie comprend un trou sous lequel peut être placé un

étui vide.

Dans le cas o les objets à séparer sont des coques et des embouts provenant du cisaillage d'assemblages de combustible nucléaire irradié, la lèchefrite et la goulotte de sortie font partie d'un carter qui entoure les tambours intérieur et extérieur, en formant une première barrière de confinement. Pour compléter cette barrière, un moyen obturateur est prévu

de façon à permettre une fermeture du trou de la gou-

lotte de sortie lorsqu'aucun étui n'est accosté sous ce trou. Le moyen obturateur permet aussi de tasser les coques et les embouts dans un étui placé sous le trou

de la goulotte de sortie.

Afin d'assurer un déplacement des étuis entre un poste de remplissage placé sous le trou de la goulotte de sortie et un poste de montage/démontage de

couvercles d'étuis, un barillet apte à recevoir plu-

sieurs étuis est placé en dessous de la goulotte de sortie. Un moyen de levage des étuis est alors prévu au poste de remplissage, pour les amener au contact de la

goulotte de sortie.

De préférence, le dispositif comprend de plus des moyens de nettoyage comportant au moins une rampe placée entre les deux tambours et au moins une

rampe placée dans la lèchefrite.

Lorsque les objets à séparer et à doser sont des déchets radioactifs tels que des coques et des embouts, le dispositif est placé dans une cellule de confinement. Les moyens pour introduire les objets à séparer comprennent alors une trémie de réception qui traverse une paroi de la cellule et débouche dans

l'extrémité d'entrée du tambour intérieur.

Pour permettre un pilotage du dispositif soit par un opérateur, soit de façon automatisée, au

moins une caméra est orientée vers l'extrémité de sor-

tie du tambour intérieur et au moins une caméra est

orientée vers le trou de la goulotte de sortie.

Brève description des dessins

On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférentielle de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:

- la figure 1 est une vue en coupe longitu-

dinale représentant de façon schématique un dispositif

de séparation et de dosage de coques et d'embouts réa-

lisé conformément à l'invention;

- la figure 2 est une vue en coupe longitu-

dinale représentant à plus grande échelle les tambours intérieur et extérieur du dispositif de la figure 1, le tambour intérieur étant représenté en traits mixtes et le tambour extérieur en trait plein; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1; et la figure 4 est une vue en coupe selon la

ligne IV-IV de la figure 1.

Exposé détaillé d'une forme de réalisation préféren-

tielle. Sur les figures, la référence 10 désigne de façon générale un dispositif de séparation et de dosage conforme à l'invention. Plus précisément, le dispositif illustré sur les figures est prévu pour assurer la séparation, puis le dosage de coques et d'embouts pro- venant du cisaillage d'assemblage de combustible nucléaire irradié, dans une usine de retraitement de combustible nucléaire. Il est à noter que le dispositif pourrait être utilisé pour effectuer la séparation et le dosage d'objets de tailles différentes dans tout

autre domaine technique, sans sortir du cadre de l'in-

vention. Etant donné que les coques et les embouts que l'on désire séparer à l'aide du dispositif 10

constituent des déchets de haute activité, ce disposi-

tif est placé dans une cellule de confinement 12 dont le plancher est repéré par la référence 14 sur les figures 1, 3 et 4. La paroi avant 16 de la cellule 12 apparaît également sur la figure 1, alors qu'on voit les parois latérales 18 de cette même cellule sur les

figures 3 et 4.

Le dispositif 10 de séparation et de dosage conforme à l'invention comprend un bâti 80 représenté de façon très incomplète sur les figures 1, 3 et 4, afin de ne pas les surcharger et d'en faciliter la lecture. Sur ces figures, seuls apparaissent les quatre pieds par lesquels le bâti 80 repose sur le plancher 14

de la cellule 12.

Dans le dispositif 10 conforme à l'inven-

tion, les fonctions de séparation et de dosage sont assurées par un tambour intérieur 22 et par un tambour extérieur 24, tous deux supportés de façon tournante par le bâti 80. Plus précisément, le tambour intérieur

22 et le tambour extérieur 24 présentent un axe hori-

zontal commun et le tambour extérieur 24 entoure le

tambour intérieur 22 sur la majeure partie de sa lon-

gueur. Le tambour intérieur 22 présente la forme d'un cylindre de diamètre uniforme, ouvert à chacune de ses extrémités. L'extrémité de ce tambour intérieur 22 tournée vers la paroi avant 16 de la cellule constitue son extrémité d'entrée. Des moyens sont prévus pour introduire les coques et les embouts à séparer dans cette extrémité d'entrée du tambour intérieur 22. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, ces moyens sont constitués par une trémie de réception 26

qui traverse la paroi avant 16 de la cellule 12. L'ex-

trémité basse de cette trémie 26 débouche dans l'extré-

mité d'entrée du tambour 22.

Comme on l'a illustré schématiquement sur les figures, Les coques et les embouts à séparer sont acheminés jusqu'à la trémie de réception 26 dans un fût 28. Ce fût 28 est renversé dans la trémie 26 afin que les coques et les embouts qu'il contient chutent par gravité et soient admis dans le tambour intérieur

22 du dispositif 10.

Le tambour intérieur 22, qui va à présent

être décrit de façon détaillée en se référant principa-

lement aux figures 1 et 2, est conçu de façon à délimi-

ter sur la majeure partie de sa longueur et sur toute sa circonférence des passages 30 permettant de retenir les embouts tout en laissant passer les coques et tous les autres déchets de petite taille tels que des fines et des liquides contenus dans le fût 28. Le tambour intérieur 22 est également muni de moyens permettant d'acheminer les embouts de son extrémité d'entrée vers l'extrémité opposée constituant l'extrémité de sortie de ce tambour, lorsqu'il est entraîné en rotation dans

un sens prédéterminé.

A cet effet, le tambour intérieur 22 comprend principalement un serpentin 32 enroulé en hélice. Ce serpentin est constitué de quatre tubes hélicoïdaux imbriqués les uns dans les autres et dont les spires sont non jointives. Les espaces formés entre les spires des quatre tubes 32 forment les passages 30

au travers desquels les coques, les fines et les liqui-

des chutent dans le tambour extérieur 24, par gravité.

Le serpentin formé par les quatre tubes hélicoïdaux 32 constitue également les moyens permettant d'acheminer

les embouts vers l'extrémité de sortie du tambour inté-

rieur 22 lorsque celui-ci est entraîné en rotation.

A son extrémité d'entrée, le tambour inté-

rieur 22 comporte une couronne d'entrée 34 sur laquelle sont soudées directement les extrémités correspondantes des tubes hélicoïdaux. Comme l'illustre notamment la

figure 1, l'extrémité inférieure de la trémie de récep-

tion 26 pénètre à l'intérieur de cette couronne d'en-

trée 34.

A leur extrémité opposée, les quatre tubes 32 comportent des parties rectilignes 32a orientées parallèlement à l'axe commun aux tambours 22 et 24. Ces parties rectilignes 32a forment l'extrémité de sortie du tambour intérieur 22. En effet, l'écartement entre les quatre parties 32a est suffisant pour permettre aux embouts acheminés jusqu'à cette extrémité de chuter par gravité. Les extrémités des parties rectilignes 32a des tubes hélicoïdaux 32 sont elles mêmes soudées à une

couronne de sortie 36.

Les couronnes d'entrée 34 et de sortie 36

du tambour intérieur 22 forment des chemins de roule-

ment par lesquels ce tambour repose de façon tournante sur des galets 82 portés par le bâti 80 du dispositif 10. Plus précisément, chacune des couronnes 34 et 36 repose sur au moins deux galets 82 dont les axes sont parallèles à l'axe horizontal des tambours, de façon telle que le tambour 22 puisse tourner librement autour de cet axe horizontal tout en étant immobilisé en translation par rapport au bâti 80. Comme l'illustrent notamment les figures 1,

2 et 4, des moyens spécifiques sont prévus pour entraî-

ner en rotation le tambour intérieur 22. Ces moyens comprennent une denture 86 (figure 2) formée sur la surface extérieure de la couronne d'entrée 34. Un pignon 87 (figure 1), en prise sur cette denture, est entraîné en rotation par un moto-réducteur 88 (figure

4) supporté de façon démontable par le bâti 80. L'en-

traînement du pignon 87 par le moto-réducteur 88 s'ef-

fectue par l'intermédiaire de pignons de renvoi d'angle

(non représentés).

Le tambour extérieur 24 entoure le tambour intérieur 22 depuis son extrémité d'entrée jusqu'à proximité des parties rectilignes 32a des tubes 32, comme l'illustrent en particulier les figures 1 et 2. A l'inverse du tambour intérieur 22, le tambour extérieur 24 comporte une paroi étanche conçue pour recevoir tous les déchets qui traversent les passages 30 du tambour intérieur 22, c'est-à-dire principalement les coques,

mais aussi les fines et les liquides.

Le tambour extérieur 24 comporte une extré-

mité d'entrée fermée, matérialisée par une cloison 38 perpendiculaire à l'axe commun aux tambours intérieur et extérieur. Cette cloison 38 entoure la couronne

d'entrée 34 du tambour intérieur 22, de façon à délimi-

ter un jeu réduit entre ces deux pièces.

A partir de cette extrémité d'entrée fermée la paroi étanche du tambour extérieur 24 comporte une partie cylindrique 40, de diamètre constant, puis une partie tronconique 42 dont le diamètre va en diminuant jusqu'à l'extrémité de sortie ouverte de ce tambour extérieur 24. Cet agencement permet de maintenir en permanence un certain volume de liquide L (figure 1) dans le bas du tambour extérieur 24. On évite ainsi les risques dus à la pyrophoricité des fines de "Zircaloy"

(nom déposé).

Cet agencement permet également de séparer la majeure partie des effluents liquides introduits dans le dispositif par la trémie de réception 26 des déchets solides dont on désire effectuer la séparation et le dosage. A cet effet, des orifices 44 formant trop plein sont formés dans la cloison avant 38, sur toute la périphérie de cette cloison. Ces orifices 44 sont situés à une distance de l'axe commun aux tambours intérieur et extérieur supérieure au diamètre présenté

par le tambour extérieur 24 à son extrémité de sortie.

A proximité de ses extrémités d'entrée et de sortie respectivement, le tambour extérieur 24 comporte de plus des couronnes extérieures 46 et 48 solidaires de sa paroi. Comme les couronnes 34 et 36 pour le tambour intérieur 22, ces couronnes 46 et 48 permettent de supporter et d'entraîner en rotation le

tambour extérieur 24.

Ainsi, chacune des couronnes 46 et 48 du tambour extérieur 24 forme un chemin de roulement qui repose sur au moins deux galets 84 portés par le bâti , de façon à pouvoir tourner librement autour de

l'axe horizontal commun aux tambours intérieur et exté-

rieur, tout en étant immobilisé en translation.

Des moyens d'entraînement en rotation du tambour extérieur 24 comportent une denture 90 (figure 2) formée sur la couronne 48. Ils comprennent aussi un pignon 92 en prise sur la denture 90 et entraîné par un

moto-réducteur 94 (figure 3) monté sur le bâti 80.

L'entraînement du pignon 92 s'effectue par l'intermé-

diaire de pignons de renvoi d'angle (non représentés).

Il est à noter que les vitesses de rotation des deux tambours sont indépendantes et contrôlées par des capteurs. Ces vitesses de rotation sont définies

notamment de façon à permettre l'intégration du dispo-

sitif dans l'ensemble du cycle du retraitement.

Comme le tambour intérieur 22, le tambour extérieur 24 est équipé de moyens pour acheminer vers son extrémité de sortie les objets tels que les coques et les fines qu'il recueille, lors de sa rotation dans

un sens prédéterminé.

Comme l'illustre en particulier la figure 2, ces moyens sont constitués par une rampe hélicoïdale segmentée 50 formée sur la surface intérieure de la paroi du tambour extérieur 24. Cette rampe hélicoïdale s'étend sur toute la longueur du tambour extérieur 24, depuis sa cloison d'entrée 38 jusqu'à son extrémité de sortie ouverte. Elle forme en tout cinq spires dont trois sont prévues dans la partie cylindrique 40 et les

deux autres dans la partie tronconique 42.

De façon plus précise, la rampe hélicoïdale est formée par une succession de segments d'hélice 52 soudés à l'intérieur des parties cylindriques 40 et tronconiques 42 de la paroi du tambour 24. Chacun de ces segments 52 s'étend sur un peu plus d'un quart de la circonférence du tambour et se trouve légèrement décalé parallèlement à l'axe de ce dernier par rapport aux segments adjacents. A titre d'exemple, ce décalage axial peut être d'environ 55 mm. Il est à noter que les décalages entre un segment 52 et le segment suivant s'effectuent successivement dans l'un et l'autre sens,

comme l'illustre bien la figure 2.

Les segments 52 situés dans la partie cylindrique 40 et dans la partie tronconique 42 du tambour extérieur sont agencés de façon telle qu'un segment commence exactement à l'endroit o le segment

précédent se termine.

Enfin, il est à noter que les segments 52 situés dans la partie tronconique 42 sont perforés à leur base. Cette caractéristique permet au liquide présent dans le tambour extérieur 24 de s'écouler dans la partie tronconique 42 en sens inverse de l'avancée des coques assurée par la rampe hélicoïdale 50 lors de

la rotation du tambour extérieur.

En résumé, la rotation du tambour intérieur 22 permet d'acheminer les embouts jusqu'à l'extrémité de sortie de ce tambour, d'o ils chutent par gravité entre les parties rectilignes 32a des tubes 32. De même, la rotation du tambour extérieur 24 permet d'acheminer jusqu'à son extrémité de sortie ouverte les

déchets tels que les coques et les fines qui ont tra-

versé le tambour intérieur 22. En revanche, les liqui-

des reçus dans le tambour extérieur 24 restent dans la partie cylindrique 40, d'o ils chutent par gravité par

les orifices 44 formant trop-plein.

La séparation ainsi obtenue des embouts et

des coques permet d'effectuer un dosage précis du nom-

bre d'embouts mélangés aux coques à la sortie du dispo-

sitif, grâce à un entraînement en rotation séparé des

tambours intérieur 22 et extérieur 24.

Les objets tels que les embouts et les

coques qui chutent par gravité aux extrémités respecti-

ves des tambours 22 et 24, lorsque ces derniers sont entraînés en rotation, sont recueillis par des moyens appropriés, placés en dessous de ces extrémités de sortie. Dans la forme de réalisation représentée, ces moyens sont constitués par une goulotte de sortie 54 en forme d'entonnoir, disposée de façon à pouvoir recueillir aussi bien les embouts qui chutent entre les

parties rectilignes 32a des tubes 32 du tambour inté-

rieur, que les coques qui chutent par gravité à l'ex-

trémité de sortie du tambour extérieur 24, lors de la

rotation de chacun des tambours.

A son extrémité inférieure, la goulotte de sortie 54 comporte un trou circulaire 56 (figures 1 et 4) sous lequel peut être placé un étui cylindrique 58 destiné à recevoir les coques et les embouts selon un

dosage préétabli.

Comme l'illustrent schématiquement les fi-

gures 1 et 4, le dispositif selon l'invention peut être équipé avantageusement d'un barillet rotatif 60 monté directement sur le plancher 14 de la cellule 12. Ce barillet rotatif 60 permet alors d'amener un étui 58 vide jusqu'à un poste de remplissage placé en dessous du trou 56 de la goulotte de sortie 54, puis d'évacuer cet étui lorsqu'il est rempli de coques et d'embouts selon la proportion désirée. Les étuis 58 reposent verticalement sur un plateau du barillet 60. Lorsqu'ils sont amenés sur ce plateau, ils comportent normalement un couvercle qui est d'abord enlevé à un poste (non représenté) de montage/démontage des couvercles, par lequel passent les étuis vides avant d'être acheminés

au poste de remplissage.

Le barillet 60 est également équipé d'un

moyen de levage tel qu'un vérin 62 (figure 1) permet-

tant d'accoster le bord supérieur de l'étui 58 sur le trou 56 de la goulotte de sortie 54 lorsqu'un étui vide

se trouve au poste de remplissage.

Lorsque le remplissage de l'étui est ter-

miné, le vérin 62 est à nouveau actionné pour faire redescendre le plateau portant l'étui et permettre un nouvel acheminement de ce dernier jusqu'au poste de montage/démontage du couvercle. Le couvercle est alors remonté sur l'étui et ce dernier peut être transporté, par un moyen quelconque (non représenté), jusqu'à une

presse assurant son compactage.

Il est à noter que le barillet 60 peut être remplacé par tout système de transfert équivalent tel qu'un transporteur linéaire.

Pour recueillir le liquide chutant par gra-

vité par les orifices 44 formant trop-plein du tambour extérieur 24, le dispositif selon l'invention comprend

en outre une lèchefrite 64 placée en-dessous de l'ex-

trémité fermée du tambour extérieur et s'étendant jus-

qu'à la goulotte de sortie 54. Cette lèchefrite 64 déverse le liquide dans un bac de récupération 66, au travers d'une crépine interchangeable 68. Le fond du bac 66 débouche dans un circuit 70 de récupération des

effluents liquides.

La goulotte de sortie 54 ainsi que la lèchefrite 64 sont intégrées dans un carter 72 dans lequel sont enfermés les deux tambours 22 et 24. Ce carter repose sur le plancher 14 par l'intermédiaire du

bâti 80. Il constitue une première barrière de confine-

ment que traverse la trémie de réception 26. Pour per-

mettre la maintenance, la partie supérieure du carter

72 est de préférence démontable. Pour assurer la continuité du confinement lorsqu'un étui 58 n'est pas

accosté sur le trou 56 de

la goulotte de sortie 54, le dispositif selon l'inven-

tion comporte de plus un moyen obturateur permettant

d'assurer à ce moment la fermeture du trou 56.

Dans la forme de réalisation représentée,

le moyen obturateur comprend principalement un obtura-

teur 74 disposé à l'intérieur de la goulotte 54, de façon à pouvoir se déplacer selon son axe vertical entre une position haute escamotée et une position basse de fermeture du trou 56, et de façon à pouvoir tourner autour de ce même axe, comme on l'a illustré schématiquement par des flèches sur la figure 1. Le mouvement de translation et de rotation combiné de

l'obturateur 74 permet d'associer à la fonction d'obtu-

ration du trou 56 une fonction de tassement des coques et des embouts préalablement introduits dans l'étui 58. Comme l'illustre en particulier la figure

4, du fait que l'obturateur 74 doit pouvoir être suffi-

samment escamoté pour ne pas entraver la chute des embouts et des coques dans la goulotte de sortie 54,

l'axe vertical de cet obturateur est décalé latérale-

* ment par rapport à l'axe horizontal commun aux tambours 22 et 24. Ainsi, l'obturateur et son mécanisme de commande sont situés sur le côté du tambour intérieur 22. Par conséquent, le trou 56 formé dans le fond de la goulotte 54 est également décalé pour se trouver dans

l'axe de l'obturateur 74.

Comme on l'a illustré schématiquement sur

la figure 4, la translation et la rotation de l'obtura-

teur 74 sont commandées respectivement par un moto-

réducteur 76 et par un moto-réducteur 78, tous deux placés à l'extérieur du carter 72. Chacun de ces moto

réducteurs 76 et 78 est avantageusement muni d'un limi-

teur de couple. De plus, un codeur est associé au moto-

réducteur 76 de commande de translation de l'obturateur

74.

Le tambour extérieur 24 est autonettoyé par

raclage des coques et autres objets de faibles dimen-

sions sur sa paroi interne. Des rampes de nettoyage sont cependant prévues comme on l'a illustré notamment

sur les figures 1 et 3. Ces rampes comprennent avanta-

geusement une rampe 96 implantée entre le tambour intérieur 22 et le tambour extérieur 24, deux rampes 98 implantées dans la lèchefrite 64, une lance fixe 100 implantée dans la trémie de réception 26 et orientée vers le fût 28, ainsi qu'une lance mobile de lavage

(non représentée).

Un nettoyage du dispositif est effectué à l'aide des lances et des rampes précitées, à chaque fois que le contenu d'un fût 28 a été totalement trans-

féré dans les étuis 58.

Dans la forme de réalisation illustrée sur

les figures, le dispositif est piloté par un opérateur.

A cet effet, il dispose des images fournies par une première caméra 102 (figure 1) implantée sur le carter 72 et dirigée vers l'extrémité de sortie du tambour intérieur 22. I1 dispose également de l'image fournie par une deuxième caméra 104 également implantée sur le carter 72 et orientée vers l'intérieur et vers le fond de la goulotte de sortie 54. L'opérateur peut aussi observer l'extérieur du dispositif, et notamment le barillet 60 par au moins un hublot 106 formé dans l'une

des parois latérales 18 de l'enceinte 12.

Il est à noter qu'en variante, le pilotage

du dispositif peut aussi être réalisé de façon automa-

tique, en associant aux caméras 102 et 104 un système de reconnaissance de formes. Par ce moyen, la présence d'un embout à la sortie du tambour intérieur 22 et le niveau des coques dans l'étui 58 peuvent être connus en

permanence.

Enfin, il est à noter que la cellule 12 est avantageusement équipée de moyens d'intervention tel

qu'un ou plusieurs télémanipulateurs (illustrés schéma-

tiquement en 108 sur les figures 3 et 4). Il est ainsi possible de démonter et de remplacer certaines parties

interchangeables du dispositif tels que les moto-réduc-

teurs 76, 78, 88, 94 et la crépine 68, éventuellement après démontage de la partie supérieure du carter 72. A cet effet, cette partie du carter 72 ainsi que les

moto-réducteurs et la crépine sont équipés d'une poi-

gnée de préhension adaptée.

Que son pilotage soit effectué de façon automatique ou par un opérateur, le dispositif selon l'invention permet de séparer les embouts des coques et autres objets de petites tailles contenus dans les fûts 28 et de les introduire à volonté dans les étuis 58 en

respectant un dosage contrôlé.

Ainsi, pour éviter l'emboutissage du fond de l'étui par les embouts, le cycle de fonctionnement pour le remplissage d'un étui 58 peut être le suivant:

- rotation du tambour extérieur 24 seul, afin d'achemi-

ner un premier volume de coques au fond de l'étui 58 (par exemple environ 10 e pour un étui d'environ 80 e); - arrêt du tambour extérieur 24 et mise en rotation du tambour intérieur 22, de façon à faire chuter un à trois embouts dans l'étui 58; - arrêt du tambour intérieur 22 et nouvelle mise en rotation du tambour extérieur 24, de façon à terminer

le remplissage de l'étui 58.

Il est à noter que, malgré la récupération du liquide par la lèchefrite 64, une certaine quantité de ce liquide reste emprisonnée dans les coques et

tombe dans l'étui 58. Cette quantité peut être d'envi-

ron 2 e pour un étui d'environ 80 e.

Comme on la déjà indiqué, la descente de l'étui 58 qui vient d'être rempli est précédée d'un tassement de son contenu et de l'obturation du trou 56

de la goulotte de sortie 54 par l'obturateur 74.

La présence d'un certain volume de liquide dans le fond du tambour extérieur 24 permet d'éviter les risques dus à la pyrophoricité des fines de

"Zircaloy" (nom déposé) recueillies par ce tambour.

De plus, cet agencement permet de récupérer

les effluents liquides en vue d'un traitement ulté-

rieur. Enfin, la conception du dispositif qui vient d'être décrit permet d'assurer le remplissage des

étuis 58 en respectant les conditions de sûreté impo-

sées par les produits dont ce dispositif assure la

séparation et le dosage.

Bien entendu, le dispositif conforme à l'invention peut subir différentes modifications,

notamment lorsque les objets qu'il est destiné à sépa-

rer puis à doser sont de natures différentes. Ainsi, le carter 72 peut alors être supprimé, de même que les moyens de récupération des effluents liquides et la

partie tronconique du tambour extérieur.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de séparation et de dosage d'objets de tailles différentes, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un tambour intérieur (22) supporté de façon tournante autour d'un axe sensiblement horizontal, ce tambour présentant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie, des passages (30) aptes à être traversés par des premiers objets, de relativement petite taille, et à retenir des deuxièmes objets, de relativement

grande taille, et des premiers moyens (32) pour ache-

miner ces deuxièmes objets vers l'extrémité de sor-

tie, lors d'une rotation du tambour intérieur;

- un tambour extérieur (24) entourant le tambour inté-

rieur, de façon à recueillir les premiers objets, ce tambour extérieur étant supporté de façon tournante

autour dudit axe, et présentant une extrémité de sor-

tie ainsi que des deuxièmes moyens (50) pour achemi-

ner les premiers objets vers l'extrémité de sortie du

tambour extérieur, lors d'une rotation de ce tam-

bour;

- des moyens (88,94) pour entraîner séparément en rota-

tion les tambours intérieur et extérieur; - des moyens (26) pour introduire les objets à séparer à l'extrémité d'entrée du tambour intérieur; et - des moyens (54) pour recueillir les premiers et les deuxièmes objets aux extrémités de sortie respectives

des tambours intérieur et extérieur (22,24).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tambour intérieur (22)

comprend au moins un serpentin (32) enroulé en hélice.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le tambour intérieur (22) comprend également deux couronnes (34,36) auxquelles sont fixées les extrémités du serpentin (32), chacune

de ces couronnes reposant sur un bâti (80) du disposi-

tif par au moins deux galets (82) autorisant la rota-

tion du tambour intérieur.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens pour entraîner en rotation le tambour intérieur (22) comprennent une denture (86) formée sur l'une (34) des couronnes, et un premier moyen de commande (88) monté sur le bâti (80)

et en prise sur ladite denture.

5. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait

que, les objets à séparer étant mélangés à un liquide, le tambour extérieur (24) comporte une paroi étanche et présente une extrémité d'entrée fermée, ainsi qu'une rampe hélicoïdale segmentée (50) prévue sur une surface

intérieure de la paroi, cette rampe formant les deuxiè-

mes moyens pour acheminer les premiers objets.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le tambour extérieur (24) comprend également deux autres couronnes solidaires de

sa paroi étanche, chacune de ces autres couronnes repo-

sant sur un bâti (80) du dispositif par au moins deux autres galets (84) autorisant la rotation du tambour

extérieur.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens pour entraîner en rotation le tambour extérieur (24) comprennent une deuxième denture (90) formée sur l'une (48) des autres couronnes, et un deuxième moyen de commande (94) monté

sur le bâti (80) et en prise sur la deuxième denture.

8. Dispositif selon les revendications 5 à

7, caractérisé par le fait que les objets à séparer

étant mélangés à un liquide, la paroi du tambour exté-

rieur (24) comporte une partie cylindrique (40) et une

partie tronconique (42) prolongeant la partie cylindri-

que et ayant un diamètre qui diminue jusqu'à l'extré-

mité de sortie de ce tambour.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'extrémité d'entrée du tambour extérieur (24) est fermée par une cloison (38) traversée par des orifices (44) formant trop plein, qui limitent le niveau du liquide dans le tambour extérieur à une valeur prédéterminée, une lèchefrite (64) reliée à un circuit (70) de récupération de liquide étant placée au moins sous l'extrémité d'entrée du tambour extérieur.

10. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait que

les moyens pour recueillir les premiers et les deuxiè-

mes objets comprennent une goulotte de sortie (54) placée sous les extrémités de sortie respectives des tambours extérieur et intérieur, cette goulotte de sortie comprenant un trou (56) sous lequel peut être

placé un étui vide (58).

11. Dispositif selon les revendications 9

et 10 combinées, caractérisé par le fait que la lèchefrite (64) et la goulotte de sortie (54) font

partie d'un carter (72) qui entoure les tambours inté-

rieur et extérieur (24), un moyen obturateur (74) étant prévu pour permettre une fermeture du trou (56) de la goulotte de sortie ainsi qu'un tassement des premiers

et deuxièmes objets dans ledit étui (58).

12. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 et 11, caractérisé par le fait qu'il

comprend de plus un barillet (60) apte à recevoir plusieurs étuis et à les déplacer entre un poste de remplissage placé sous le trou (56) de la goulotte de

sortie (54) et un poste de montage/démontage de couver-

cles d'étuis, un moyen de levage des étuis étant prévu au poste de remplissage, pour les amener au contact de

la goulotte de sortie.

13. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de nettoyage comportant au moins une rampe (96) placée entre le tambour intérieur (22) et le tambour extérieur (24), et au moins une rampe (98) placée dans la

lèchefrite (64).

14. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé par le fait

que, les objets à séparer et à doser étant des déchets radioactifs, le dispositif est placé dans une cellule (12) de confinement, et les moyens pour introduire les objets à séparer comprennent une trémie de réception (26) qui traverse une paroi (16) de la cellule et débouche dans l'extrémité d'entrée du tambour intérieur (22).

15. Dispositif selon la revendication 14,

combinée avec l'une quelconque des revendications 10 et

8, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une caméra (102) orientée vers l'extrémité de sortie du tambour intérieur (22) et au moins une caméra (104) orientée vers le trou (56) de la goulotte de sortie (54).