WO2012095421A1 - Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre - Google Patents

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WO2012095421A1
WO2012095421A1 PCT/EP2012/050309 EP2012050309W WO2012095421A1 WO 2012095421 A1 WO2012095421 A1 WO 2012095421A1 EP 2012050309 W EP2012050309 W EP 2012050309W WO 2012095421 A1 WO2012095421 A1 WO 2012095421A1
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WO
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container
installation
hopper
weighing
powder
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/050309
Other languages
English (en)
Inventor
Roland DUCHER
Patrice Duval
Serge Fantini
Marc SOCHON
Original Assignee
Areva Nc
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G21/00—Details of weighing apparatus
    • G01G21/23—Support or suspension of weighing platforms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G11/00—Apparatus for weighing a continuous stream of material during flow; Conveyor belt weighers
    • G01G11/003—Details; specially adapted accessories

Definitions

  • the present invention relates to a metering system for a powder material and an installation for manufacturing mixtures of at least two powder materials, particularly suitable for the manufacture of powder mixtures in the field of the manufacture of nuclear fuels.
  • nuclear fuels for example in the form of pellets intended to be stacked in sheaths to form pencils, requires great precision in the determination of the various mixed materials.
  • the mixture that will eventually be pressed into pellets is obtained in two stages.
  • plutonium oxide, uranium oxide and chamotte are mixed in powder form, constituting a so-called primary mixture.
  • uranium oxide is added to this primary mixture so to obtain the precise content required.
  • This final mixture is called secondary mixture, and will be pelleted by means of a press, and then sintered.
  • the manufacturing plant comprises hoppers fed with the powder materials to be mixed and a collecting hopper in which the contents of each of the hoppers are discharged.
  • the contents of the collecting hopper pour, meanwhile, into a jar.
  • each of the hoppers is equipped with a scale to measure the amount of powder that flows into the collecting hopper.
  • the jar rests on a scale in order to carry out the second weighing. With each flow of material in the jar, the mass of it is weighed and is compared with that measured with the scale associated with each hopper.
  • the previously stated purpose is achieved by a dosing installation of one or more powder materials having a first balance and a second balance resting on the first balance, the second balance being intended to directly support the jar.
  • the two weighings are carried out by means of two superimposed scales. It is then no longer necessary to use the weighers on the hoppers to perform a second check.
  • the double weighing system has a small footprint, which simplifies its handling in case of maintenance.
  • the powder metering system is particularly suitable for the manufacture of powder mixtures, and in particular in the nuclear field, since it offers high precision and robustness of operation, reduced bulk and simplified maintenance.
  • the subject of the present invention is therefore a metering installation of at least one powder material comprising at least one hopper, a conveyor intended to have a container provided with a filling opening below said hopper, a weighing system capable of to weigh at least said container, means able to move the weighing system and the container so as to move the container away from the conveyor and so that, in at least one remote position, the weighing system can weigh only the container and its contents, said weighing system comprising a first balance for supporting the container and a second scale on which the first scale rests, the second scale resting on the means of displacement.
  • Each of the first and second scales provides a measurement, and means for verifying consistency between said measurements are provided.
  • one of the scales has a higher precision than the other, the scale having the highest precision, for example of +/- 6g, used to adjust the powder dosage and the balance presenting the lowest accuracy, for example +/- 25 g, used to check if the amount of powder corresponds substantially to that expected.
  • the weighing system comprises for example support elements projecting from a plate of the first scale, intended to come into contact with the bottom of the container to lift it.
  • the support elements may be formed by at least three vertical rods fixed by a first longitudinal end to the surface of the plate of the first balance and a second longitudinal end is intended to come into contact with the bottom of the container to lift it.
  • the conveyor may have openings above and aligned with the support members for allow their passage and their contact with the bottom of the container.
  • the conveyor comprises rollers, the support elements passing between the rollers.
  • the support elements have an adjustable height.
  • the dosing installation of at least one powder material advantageously comprises a sealed connection between a discharge end of the hopper and the filling orifice of the container.
  • the displacement means may have a vertical stroke sufficient to ensure the contact of the connection and the container.
  • the dosing installation of at least one powder material may also comprise means for indexing the position of the container relative to the weighing system.
  • the indexing means comprise a movable pin vertically and able to penetrate into a fixed housing relative to the container, when the container is in a given position above the weighing system.
  • the portion of the conveyor located above the weighing system is at least partially removable, and the weighing system is such that it can be removed by the area left free by the at least partial withdrawal of the weighing system.
  • connection may comprise a bellows whose first end is connected to the hopper and whose second end is intended to come into sealing contact with the contour of the opening of the container.
  • the installation is disposed in a confinement enclosure.
  • the hopper is a collecting hopper, said manufacturing facility comprising at least two individual hoppers upstream of the collecting hopper, the contents of the individual hoppers flowing into said collecting hopper.
  • the installation may comprise at least one system for measuring the quantity delivered by each individual hopper, for example of the weighing type.
  • the installation may also include a vibrating channel disposed between each individual hopper and the inlet of the collecting hopper.
  • the powder mixture manufacturing plant can be used to manufacture a mixture for the manufacture of nuclear fuel, for example MOX.
  • the individual hoppers are then preferably equipped with biological protections and the container is surrounded laterally and at the bottom by a biological protection, the bottom of said biological protection being equipped with openings for the passage of the support elements.
  • the pawn of the indexing means can then enter a housing made in the biological protection, aligning the openings of the bottom of the biological protection with the support elements of the weighing system.
  • the said dosing system may comprise three individual hoppers, the first being intended to deliver plutonium oxide, the second being intended to deliver the chamotte and the third to deliver uranium oxide.
  • the subject of the present invention is also a process for the metering of at least one powdered material by means of a metering installation according to the present invention comprising the steps of:
  • This weighing is carried out by the first and second scales, each delivering a weighing value.
  • the consistency between first and second scale weighings is then controlled.
  • the docking is obtained by vertically moving the container from the first position to a second position greater than the first position.
  • steps c) to g) are then repeated for each material.
  • FIG. 1 is a diagrammatic front view of a dosing installation according to the present invention
  • FIG. 2 is a front perspective view of the weighing system according to the invention implemented in the installation of FIG. 1, represented in a confinement enclosure,
  • FIGS. 3A and 3B are sectional views of the weighing system of FIG. 2 respectively in the weighing position and in the rest position,
  • FIG. 4 is a side view of the weighing system in the position of FIG. 3B,
  • FIG. 5A is a perspective view from above of the weighing system in the position of FIG. 3A,
  • FIG. 5B is a perspective view from above of the weighing system, the rollers of the conveyors being represented only partially,
  • FIG. 6A is a detailed perspective view of the weighing system of FIG. 2,
  • FIG. 6B is a cross-sectional view at one of the vertical guide rails of the fork of FIG. 1
  • FIG. 6C is a perspective view of the fork supporting the weighing means, the latter having been omitted, having guide means different from those of FIGS. 1 and 6B,
  • FIG. 7 is a rear view of the weighing system of FIG. 2,
  • FIG 8 is a longitudinal sectional view of an example of a docking cuff between the collecting hopper and the jar, in contact with the jar.
  • the present invention will be described more particularly in its application to the manufacture of a mixture of powder materials, specifically a primary mixture for producing MOX.
  • the present invention also applies to the production of secondary mixtures, and more generally to the production of any powder mixtures.
  • the installation is not limited to the dosages of several materials, for example two or three materials, but can be implemented to dose a single powder material.
  • FIG 1 we can see a schematic representation of an example of a powder mixing plant according to the present invention, suitable for mixing three powder materials.
  • BG glove box the latter being partially shown in Figure 2.
  • the enclosure comprises sealed access means 3, round type of glove and round bag.
  • the installation comprises three individual hoppers T1, T2, T3 downstream of tanks connected to each of the individual hoppers, a collecting hopper TC disposed downstream of the individual hoppers T1, T2, T3, a jar conveyor 2. under the collecting hopper Te and a weighing system 4.
  • Each of the individual hoppers T1, T2, T3 is intended to ensure the flow of a given quantity of powder from a reservoir not shown to the collecting hopper TC.
  • the hopper Tl assures the determination of plutonium oxide
  • the hopper T2 assures the dosing of the chamotte
  • the hopper T3 assures the dosage of uranium oxide.
  • Each hopper is equipped with a valve to control the flow of the powder material to the collecting hopper TC.
  • vibrating corridors are provided between the output of the individual hoppers T1, T2, T3 and the inlet of the collecting hopper TC for conveying the powder to the collecting hopper TC.
  • the collecting hopper TC ensures the transfer of the powder from each of the individual hoppers T1, T2, T3 to a jar 6.
  • FIG. 3A we can see an example of jar 6 in longitudinal section.
  • the jar has a collar 6.1 surrounding a filling and emptying opening 6.2.
  • the conveyor 2 ensures the placement of the empty jar 6 below the flow end of the collecting hopper TC and the discharge of the jar 6 when it contains the required mixture.
  • the conveyor 2 is preferably a roller conveyor 7, as will be seen in the following description.
  • the weighing system 4 is arranged under the conveyor 2, and is such that it makes it possible to measure the mass of powder in the jar.
  • the weighing system comprises a first scale 8 and a second scale 10, the first scale 8 resting on the second scale 10.
  • the second scale 10 comprises a weighing plate 12 on which the feet 14 of the first scale 8 rest (see FIG. 6A) and the first balance 8 comprises a weighing plate 16 provided with vertical rods 18 projecting whose free end 18.1 (particularly visible in Figure 3A) is intended to support the jar forming a support for the bottom of it this.
  • the two scales 8, 10 can be partially seen.
  • the system also comprises means for controlling (not shown) the consistency between the weighing values provided by the first scale 8 and those provided by the second scale 10.
  • the vertical rods 18 are arranged relative to the conveyor 2 so that they pass between the rollers 7.
  • the free end 18.1 of the rods protrudes from the conveyor to support the jar, as can be seen in Figure 5, in the absence of jar.
  • the rods 18 have an adjustable length.
  • they comprise machined screws 18.2 screwed into hollow and threaded evacuators.
  • the rods may be replaced by support elements protruding from the plate of the first scale having other shapes, for example by two cleats arranged transversely on the plate, substantially parallel to the rollers and passing each between a pair of rollers, the cleats presenting a sufficient height, these being advantageously adjustable.
  • the implementation of three rods has the advantage of providing a stable support between the weighing system 4 and the jar 6.
  • the installation comprises means 20 for vertical displacements of the jar 6, to move the jar and the free ends 18.1 of the rods 18 towards or away from each other so as to carry out, respectively interrupting the weighing.
  • the rods can take at least two positions:
  • the rods 18 take a high position corresponding to this docking.
  • the connection lowers, it can be expected that the rods also take a high position.
  • the conveyor 2 comprises rollers 7, which allows the rods 18 to pass easily through the conveyor. But this achievement is by no means limiting. It would be possible, in a variant, to provide a treadmill-like conveyor upstream and downstream of the weighing zone and to keep the rollers at the weighing zone, or to provide that the belt is formed of several parallel strips, providing for them passages for the stems 18.
  • the means 20 for vertically moving the weighing means 4 comprise a fixed frame 19, a fork 22 on which the lateral feet of the second balance 10 rest.
  • the fork 22 is movable vertically along the frame 19.
  • the fork 22 may be replaced by a tray.
  • the vertical displacement means also comprise a jack 21, particularly visible in FIG. 6C.
  • Other means are conceivable, for example rack-and-pinion systems or sprocket and chain.
  • the cylinder is equipped with an encoder formed in the example represented by a rack and pinion assembly visible in FIG.
  • the fork 22 is slidably mounted on two vertical rails 23.1, 23.2 along which it is guided by rollers 25 on each rail 23.1, 23.2.
  • the guide along the rail 23.1 is formed by four pairs of rollers 25 on each rail 23.1, 23.2, only three pairs of rollers 25 are visible, the fourth pair being located behind the forks.
  • the guide along the rail 23.1 is obtained by means of two rollers 25 opposite to the rail 23.1 and another roller 25 on the rail 23.1.
  • the weighing means can be seen in an inactive position, the jar 6 resting on the rollers 7 of the conveyor 2.
  • the weighing system is in the active position, the jar then resting on the rods 18 and is removed from the conveyor.
  • the rods 18 are three in number.
  • the jar 6 is surrounded by a biological protection 24 as can be seen in Figures 2, 3A and 3B.
  • the biological protection comprises a bottom 24.1 and a side wall 24.2 of a shape corresponding to that of the jar; in the example shown, it has the shape of a cylinder of revolution.
  • the protection 24 has an upper opening corresponding to the internal cross section of the side wall for allow the establishment of the jar and its vertical movement during filling.
  • the height of the biological protection is such that it surrounds the jar substantially over its entire height, regardless of the position of the jar between a low position on the conveyor and a high filling position.
  • the installation also preferably comprises indexing means 28 for the position of the jar provided with its biological protection with respect to the weighing system and more particularly to the rods 18. This indexing in position makes it possible to ensure the alignment of the rods 18 with the passages practiced in the bottom 24.1 of the biological protection 24.
  • the indexing means in position 28 comprise a pin 30 that can be moved vertically and intended to penetrate into a housing (not visible) of the biological protection and means for moving the pin 30
  • the displacement means are for example formed by an electric jack 32 of horizontal displacement and a yoke 34 articulated on the jack 32 and on the pin 30, transforming the horizontal movement of the jack in a vertical movement of the pin 30.
  • any other means of displacement of the indexing pin 30 is conceivable. Any other means of mechanical indexing is also conceivable. One can even consider electronic sensors, optical type, detecting the position of the biological protection 24 relative to the pin 30.
  • the first scale 8 has a weighing accuracy greater than that of the second scale 10.
  • the first scale 8 serves to adjust the dosage, ie to measure very precisely the amount of powder that has fallen into the jar.
  • the accuracy of the first scale is +/- 6g.
  • the second scale 10 is intended to verify if the amount of powder corresponds substantially to that expected.
  • the accuracy of the second scale is +/- 25 g.
  • a scale having a small footprint is also preferably used for the first scale.
  • the transverse dimensions of the two scales are chosen so that they can be lifted between the two amounts of the conveyor after removal of the rollers and loaded on the conveyor for transport, for example for maintenance. This considerably reduces the working time to move the scales.
  • the intervention times are very long because they require an important decontamination operation. The operation can take on the order of 15 to 20 positions. Thanks to the two balances, the intervention time is reduced to three or even two positions.
  • the installation comprises weighing means (not shown) at each of the individual hoppers T1, T2, T3, for example formed by load cells, to control the filling of each of the individual hoppers and thus detect a anomaly upstream, for example a plugging.
  • weighing means not shown at each of the individual hoppers T1, T2, T3, for example formed by load cells, to control the filling of each of the individual hoppers and thus detect a anomaly upstream, for example a plugging.
  • a low accuracy of the scales is no longer problematic, the double verification being done elsewhere.
  • the installation also includes a connection between the collecting hopper TC and the collar of the jar 6, also called docking sleeve 26 connected to the outlet of the collecting hopper and opening above the opening of the jar.
  • the sleeve 26 may be of the static type, it is then the opening of the jar which comes dock the downstream end of the sleeve 26.
  • the docking is preferably sealed, the seal being obtained for example by a seal carried by the downstream end of the sleeve and intended to bear against the neck of the jar.
  • This type of sleeve has the advantage of being of simple construction.
  • an actuator at the docking cuff may be omitted.
  • the sleeve comprises for example a bellows whose free end forms the downstream end of the sleeve.
  • a position sensor is provided to detect the contact between the sleeve and the jar.
  • Means for generating vibrations within the cuff may be provided to prevent powder sticking into the cuff.
  • a vent duct is also preferably provided to ensure a good flow of the powder in the jar, this duct being advantageously connected to a powder recovery system.
  • the static docking sleeve as shown in FIG. 8 comprises a support ring 38 mounted to slide tightly around the collecting hopper TC and a sealing ring 40 forming the downstream end of the sleeve, the sealing ring. 40 being meant to come into contact tight with the contour of the filling hole of the jar 6.
  • the sealing ring 40 and the support ring 38 are connected by sealed and flexible means 42.
  • it is a sealed bellows ensuring the mechanical decoupling between the collecting hopper TC and the sealing ring 40.
  • the sealing ring comprises for example a lip seal 44 intended to come into contact with the neck of the jar 6.
  • the sleeve 26 preferably comprises means 44 for limiting the movement away from the sealing ring 40 relative to the support ring 38, avoiding tensile stress of the bellows 42 in the rest state. These means are then active when the sealing ring 40 is not in contact with the contour of the filling orifice of the jar 6 and are inactive when the sealing ring 40 is in contact with the contour of the filling port.
  • These limiting means comprise radial fingers 46 and a shoulder 48 upstream of the fingers so that, when the sealing ring 40 comes into contact with the contour of the filling orifice and is raised by the jar 6 1 shoulder 48 and the fingers 46 move apart. When the sealing ring 40 is no longer supported by the jar 6, the fingers 46 bear on the shoulder 48.
  • the vertical displacement means of the jar are such that they lift the jar in a upper position ensuring the distance of the fingers 46 from the shoulder 48.
  • the sleeve 26 may be of the dynamic type.
  • one or more actuators move the downstream end of the sleeve so that it comes close to the opening of the jar.
  • the downstream end of the sleeve does not come into contact with the jar, the seal is then obtained dynamically by circulation of a gas.
  • the dynamic sleeve is equipped with a docking check sensor.
  • the vertical displacement of the jar is obtained only by means of the rods through the conveyor rollers.
  • an installation in which the conveyor, and more particularly the conveyor portion located above the weighing system, can be raised, is not outside the scope of the present invention.
  • Tanks directly feeding the individual hoppers T1, T2 and T3 are filled respectively of plutonium oxide, chamotte, and uranium oxide.
  • the jar 6 inside its biological protection is brought under the collection hopper TC by means of the conveyor 2. Its position relative to the rods 18 is fixed by the indexing means 28, the pin 30 penetrating into the housing of the biological protection 24.
  • Weighing can take place by the first 8 and the second scale.
  • the vertical displacement means 20 further elevate the jar 6 to reach a high position of docking of the sleeve 26, which is the position shown in Figure 8.
  • a weighing of the assembly formed by the jar 6 and the sleeve 26 is performed.
  • the filling is then carried out with a given quantity of chamotte by controlling the valve of the individual hopper T2 and the vibrating passage.
  • the quantity delivered is measured by the weighing scale dedicated to the hopper T2, and is weighed simultaneously by the first scale 8 and the second scale 10. consistency between the respective weighings of the two scales 8, 10 is triggered at each static weighing of the system: weighing empty jar, weighing the chamotte, weighing the plutonium oxide and the chamotte, weighing the plutonium oxide, the chamotte and uranium oxide.
  • a weighing step is performed when the chamotte filling is completed.
  • the jar 6 is spaced from the sleeve 26 by lowering the rods 18 to be in the intermediate weighing position.
  • a weighing of the jar 6 containing the chamotte takes place. If the mass of fireclay corresponds to the desired value, one goes to the filling with the PuC> 2 and UC> 2 , otherwise one adjusts the mass of fireclay, putting back in place the jar 6 in contact with the sleeve 26.
  • the filling steps with the PuC> 2 and the UO 2 are similar to those of filling with chamotte by actuating the valves of the individual hoppers Tl and T3 respectively. Their descriptions will not be repeated.
  • the jar 6 When the three desired quantities have been poured into the jar 6, the jar 6 is lowered to the lower position, it rests again on the conveyor 2. The jar 6 can then be evacuated to another manufacturing station.
  • the conveying of the powders from their individual hopper to the connecting device is generally achieved by means of vibrating corridors.
  • the corridor control system reduces the speed which passes at an average speed, then at a low speed until the scales detect that the mass M is reached. At this point, the vibrating corridor is stopped.
  • This cycle of control of a vibrating corridor is similar for each vibrating corridor connecting the chamotte, PuO 2 and U02 hoppers to the collecting hopper.
  • a dynamic cuff In the case of a dynamic cuff, it is lowered at least in part to come dock the neck of the jar, the remaining jar for example in the intermediate position, or by taking a higher position, the jar and the cuff each making part of the berthing race.
  • the rollers located above the scales and below the collecting hopper are removed, the scales 8 and 10 are hoisted for example by means of a hoist system above the conveyor 2 and deposited on the rollers located downstream of the removed rollers, then are discharged to a maintenance zone by actuating the conveyor 2. These manipulations merges through the glove rings 3 provided in the wall of the enclosure.
  • the dosing system is not limited to the manufacture of nuclear fuels, but it can be used in all areas where it is desired to perform assays and mixtures. In the case of handling materials that do not require special confinement and / or protection against irradiation, the enclosure and / or biological protection may be omitted.

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Abstract

Installation de dosage d'un matériau en poudre comportant au moins une trémie (TC), un convoyeur (2) disposant d'un récipient (6) muni d'une ouverture de remplissage en dessous de ladite trémie (TC), un système de pesée (4) apte à peser au moins ledit récipient (6), des moyens (20) aptes à déplacer le système de pesée (4) et le récipient (6) de sorte à écarter le récipient (6) du convoyeur (2) et de sorte que, dans au moins une position écartée, le système de pesée (4) pèse uniquement le récipient (6) et son contenu, ledit système de pesée (4) comportant une première balance (8) supportant le récipient (6) et une deuxième balance (10) sur laquelle repose la première balance (8). Ladite installation peut comporter des trémies individuelles (T1, T2, T3) en amont de la trémie (TC), permettant de réaliser des mélanges de poudres.

Description

INSTALLATION DE DOSAGE D'AU MOINS UN MATERIAU EN POUDRE
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
La présente invention se rapporte à une installation de dosage d'un matériau en poudre et d'une installation de fabrication de mélanges d'au moins deux matériaux en poudre, particulièrement adaptée à la fabrication de mélanges de poudre dans le domaine de la fabrication de combustibles nucléaires.
La fabrication de combustibles nucléaires, par exemple sous forme de pastilles destinées à être empilées dans des gaines pour former des crayons, requiert une grande précision dans le dosage des différents matériaux mélangés.
Par exemple, pour la fabrication de pastilles de MOX (mélange d'oxyde d'uranium et d'oxyde de plutonium), on réalise un mélange d'oxyde d'uranium, d'oxyde de plutonium et de chamotte. Chacun des constituants est pesé avec soin. A titre de précaution, deux pesées par deux systèmes de pesage différents sont réalisées .
Le mélange qui sera finalement pressé sous forme de pastilles est obtenu en deux étapes.
Lors d'une première étape, on mélange de l'oxyde de plutonium, de l'oxyde d'uranium et de la chamotte sous forme de poudre, constituant un mélange dit primaire.
Lors d'une seconde étape, de l'oxyde d'uranium est ajouté à ce mélange primaire afin d'obtenir la teneur précise requise. Ce mélange final est appelé mélange secondaire, et sera mis sous forme de pastilles au moyen d'une presse, et ensuite fritté.
Afin d'effectuer chacune de ces étapes, l'installation de fabrication comporte des trémies alimentées par les matériaux en poudre à mélanger et une trémie collectrice dans laquelle le contenu de chacune des trémies se déverse. Le contenu de la trémie collectrice se déverse, quant à lui, dans une jarre.
Afin de contrôler la composition du mélange, chacune des trémies est équipée d'un peson pour doser la quantité de poudre qui se déverse dans la trémie collectrice. Par ailleurs, la jarre repose sur une balance afin de réaliser la deuxième pesée. A chaque écoulement de matériau dans la jarre, la masse de celui-ci est pesée et est comparée avec celle mesurée avec le peson associé à chaque trémie.
Cette installation donne satisfaction et permet d'obtenir les dosages requis. Cependant, elle nécessite une maintenance importante. En effet, les pesons sur les trémies sont soumis à des sollicitations mécaniques importantes et répétées, notamment du fait de la présence de couloirs vibrants en sortie des trémies pour acheminer la poudre vers la trémie collectrice. En outre, chaque trémie est entourée d'une protection biologique. Il se peut que de la poudre tombe entre la trémie individuelle et la protection biologique et perturbe la pesée. EXPOSÉ DE L ' INVENTION
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir une installation de dosage d'au moins un matériau en poudre de fonctionnement amélioré et de maintenance simplifiée.
Le but précédemment énoncé est atteint par une installation de dosage d'un ou plusieurs matériaux en poudre comportant une première balance et une deuxième balance reposant sur la première balance, la deuxième balance étant destinée à supporter directement la jarre.
Selon l'invention, on effectue les deux pesées au moyen de deux balances superposées. Il n'est alors plus nécessaire de recourir aux pesons sur les trémies pour effectuer un deuxième contrôle.
Le problème de sollicitation mécanique des pesons ne se pose alors plus. En outre, le système de double pesée présente un encombrement réduit, ce qui simplifie sa manutention en cas de maintenance.
L'installation de dosage de poudre est particulièrement adaptée à la fabrication de mélanges de poudre, et en particulier dans le domaine nucléaire, puisqu'elle offre une grande précision et une grande robustesse de fonctionnement, un encombrement réduit et une maintenance simplifiée.
La présente invention a alors pour objet une installation de dosage d'au moins un matériau en poudre comportant au moins une trémie, un convoyeur destiné à disposer un récipient muni d'une ouverture de remplissage en dessous de ladite trémie, un système de pesée apte à peser au moins ledit récipient, des moyens aptes à déplacer le système de pesée et le récipient de sorte à écarter le récipient du convoyeur et de sorte que, dans au moins une position écartée, le système de pesée puisse peser uniquement le récipient et son contenu, ledit système de pesée comportant une première balance destinée à supporter le récipient et une deuxième balance sur laquelle repose la première balance, la deuxième balance reposant sur les moyens de déplacement. Chacune des première et deuxième balances fournit une mesure, et des moyens pour vérifier la cohérence entre lesdites mesures sont prévus.
Dans un exemple de réalisation, l'une des balances présente une précision plus élevée que l'autre, la balance présentant la précision la plus élevée, par exemple de +/- 6g, servant à ajuster le dosage de poudre et la balance présentant la précision la moins élevée, par exemple de +/- 25 g, servant à vérifier si la quantité de poudre correspond sensiblement à celle attendue.
Le système de pesée comporte par exemple des éléments supports en saillie d'un plateau de la première balance, destinés à venir en contact avec le fond du récipient pour le soulever. Les éléments supports peuvent être formés par au moins trois tiges verticales fixées par une première extrémité longitudinale à la surface du plateau de la première balance et dont une deuxième extrémité longitudinale est destinée à venir en contact avec le fond du récipient pour le soulever.
Le convoyeur peut comporter des ouvertures au-dessus et alignées avec les éléments supports pour permettre leur passage et leur mise en contact avec le fond du récipient. Par exemple, le convoyeur comporte des rouleaux, les éléments supports passant entre les rouleaux. Avantageusement, les éléments supports présentent une hauteur réglable.
L'installation de dosage d'au moins un matériau en poudre comporte avantageusement une connexion étanche entre une extrémité d'évacuation de la trémie et l'orifice de remplissage du récipient.
Les moyens de déplacement peuvent présenter une course verticale suffisante pour assurer la mise en contact de la connexion et le récipient.
L'installation de dosage d'au moins un matériau en poudre peut également comporter des moyens d'indexation de la position du récipient par rapport au système de pesée. Par exemple, les moyens d'indexation comportent un pion mobile verticalement et apte à pénétrer dans un logement fixe par rapport au récipient, lorsque le récipient est dans une position donnée au-dessus du système de pesée.
De préférence, la partie du convoyeur située au-dessus du système de pesée est au moins partiellement amovible, et le système de pesée est tel qu'il peut être retiré par la zone laissée libre par le retrait au moins partiel du système de pesée.
La connexion peut comporter un soufflet dont une première extrémité est connectée à la trémie et dont une deuxième extrémité est destinée à venir en contact étanche avec le contour de l'ouverture du récipient. Dans un exemple de réalisation, l'installation est disposée dans une enceinte de confinement. Par exemple, la trémie est une trémie collectrice, ladite installation de fabrication comportant au moins deux trémies individuelles en amont de la trémie collectrice, les contenus des trémies individuelles se déversant dans ladite trémie collectrice .
L'installation peut comporter au moins un système de mesure de la quantité délivrée par chaque trémie individuelle, par exemple de type peson.
L'installation peut également comporter un couloir vibrant disposé entre chaque trémie individuelle et l'entrée de la trémie collectrice.
Par exemple, l'installation de fabrication d'un mélange de poudre peut servir à la fabrication d'un mélange destiné à la fabrication de combustible nucléaire, par exemple du MOX . Les trémies individuelles sont alors de préférence équipées de protections biologiques et le récipient est entouré latéralement et au niveau du fond par une protection biologique, le fond de ladite protection biologique étant équipé d'ouvertures pour le passage des éléments supports .
Le pion des moyens d'indexation peut alors pénétrer dans un logement réalisé dans la protection biologique, alignant les ouvertures du fond de la protection biologique avec les éléments supports du système de pesée
Ladite installation de dosage peut comporter trois trémies individuelles, la première étant destinée à délivrer de l'oxyde de plutonium, la deuxième étant destinée à délivrer de la chamotte et la troisième à délivrer de l'oxyde d'uranium.
La présente invention a également pour objet un procédé de dosage d'au moins un matériau en poudre au moyen d'une installation de dosage selon la présente invention comportant les étapes :
a) mise en place du récipient en dessous et au-dessus du système de pesée de la trémie au moyen du convoyeur,
b) levage dans une première position du récipient et pesage de celui-ci,
c) accostage entre le récipient et la connexion avec la trémie,
d) pesage de l'ensemble formé par le récipient et la connexion,
e) chargement d'au moins un matériau en poudre,
f) fin de l'accostage entre le récipient et la connexion,
g) pesage du récipient et de son contenu dans ladite première position.
Ce pesage est réalisé par la première et la deuxième balance, chacune délivrabnt une valeur de pesée. La cohérence entre les pesées de première et deuxième balance est alors contrôlée.
Par exemple, l'accostage est obtenu par déplacement vertical du récipient de la première position vers une deuxième position supérieure à la première position. Plusieurs matériaux peuvent être dosés, les étapes c) à g) sont alors répétées pour chaque matériau .
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins sur lesquels :
la figure 1 est une représentation schématique de face d'une installation de dosage selon la présente invention,
la figure 2 est une vue en perspective de face du système de pesée selon l'invention mis en œuvre dans l'installation de la figure 1, représenté dans une enceinte de confinement,
- les figures 3A et 3B sont des vues en coupe du système de pesée de la figure 2 respectivement en position de pesée et en position de repos,
la figure 4 est une vue de côté du système de pesée dans la position de la figure 3B,
- la figure 5A est une vue en perspective de dessus du système de pesée dans la position de la figure 3A,
la figure 5B est une vue en perspective de dessus du système de pesée, les rouleaux du convoyeurs n'étant représentés que partiellement,
la figure 6A est une vue de détail en perspective du système de pesée de la figure 2,
la figure 6B est une vue en coupe transversale au niveau d'un des rails de guidage verticaux de la fourche de la figure 1, la figure 6C est une vue en perspective de la fourche supportant les moyens de pesée, ces derniers ayant été omis, présentant des moyens de guidage différents de ceux des figures 1 et 6B,
- la figure 7 est une vue arrière du système de pesée de la figure 2,
-la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple d'une manchette d'accostage entre la trémie collectrice et la jarre, en contact avec la jarre.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La présente invention sera décrite plus particulièrement dans son application à la fabrication d'un mélange de matériaux en poudre, spécifiquement d'un mélange primaire pour la réalisation de MOX . La présente invention s'applique également à la réalisation de mélanges secondaires, et plus généralement à la réalisation de mélanges de poudres quelconques. En outre, l'installation n'est pas limitée aux dosages de plusieurs matériaux, par exemple de deux ou trois matériaux, mais peut être mise en œuvre pour doser un seul matériau en poudre.
Sur la figure 1, on peut voir une représentation schématique d'un exemple d'une installation de fabrication de mélange de poudres selon la présente invention, adaptée au mélange de trois matériaux en poudre. Dans le cas de la fabrication de mélange de matériaux pour la réalisation de combustible nucléaire, l'installation est confinée dans une enceinte étanche type boîte à gant BG, celle-ci étant partiellement représentée sur la figure 2. L'enceinte comporte des moyens d'accès étanches 3, type rond de gant et rond de sac.
Dans l'exemple représenté, l'installation comporte trois trémies individuelles Tl, T2, T3 en aval de réservoirs connectés à chacune des trémies individuelles, une trémie collectrice TC disposée en aval des trémies individuelles Tl, T2, T3, un convoyeur 2 de jarre sous la trémie collectrice Te et un système de pesée 4.
Chacune des trémies individuelles Tl, T2, T3 est destinée à assurer l'écoulement d'une quantité donnée de poudre d'un réservoir non représenté vers la trémie collectrice TC.
Par exemple la trémie Tl assure le dosage d'oxyde de plutonium, la trémie T2 assure le dosage de la chamotte, et la trémie T3 assure le dosage d'oxyde d' uranium.
Chaque trémie est équipée d'une vanne pour contrôler l'écoulement du matériau en poudre vers la trémie collectrice TC.
De manière avantageuse, des couloirs vibrants (non représentés) sont prévus entre la sortie des trémies individuelles Tl, T2, T3 et l'entrée de la trémie collectrice TC pour acheminer la poudre jusqu'à la trémie collectrice TC.
La trémie collectrice TC assure le transfert de la poudre provenant de chacune des trémies individuelles Tl, T2, T3 vers une jarre 6.
Sur la figure 3A, on peut voir un exemple de jarre 6 en coupe longitudinale. La jarre comporte un col 6.1 entourant une ouverture de remplissage et de vidange 6.2.
Le convoyeur 2 assure la mise en place de la jarre 6 vide en dessous de l'extrémité d'écoulement de la trémie collectrice TC et l'évacuation de la jarre 6 lorsqu'elle contient le mélange requis.
Le convoyeur 2 est de préférence un convoyeur à rouleaux 7, comme nous le verrons dans la suite de la description.
Le système de pesée 4 est disposé sous le convoyeur 2, et est tel qu'il permet de mesurer la masse de poudre se trouvant dans la jarre.
Le système de pesée comporte une première balance 8 et une deuxième balance 10, la première balance 8 reposant sur la deuxième balance 10. La deuxième balance 10 comporte un plateau de pesée 12 sur lequel les pieds 14 de la première balance 8 reposent (voir figure 6A) et la première balance 8 comporte un plateau de pesée 16 muni de tiges verticales 18 en saillie dont l'extrémité libre 18.1 (particulièrement visible sur la figure 3A) est destinée à supporter la jarre en formant un appui pour le fond de celle-ci. Sur la figure 6A, on peut voir partiellement les deux balances 8, 10.
Le système comporte également des moyens de contrôle (non représenté) de la cohérence entre les valeurs de pesée fournies par la première balance 8 et celles fournies par la deuxième balance 10.
Les tiges verticales 18 sont disposées par rapport au convoyeur 2 de telle sorte qu'elles passent entre les rouleaux 7. L'extrémité libre 18.1 des tiges fait saillie du convoyeur pour supporter la jarre, comme on peut les voir sur la figure 5, en l'absence de jarre. De manière avantageuse, les tiges 18 présentent une longueur réglable. Dans l'exemple représenté et particulièrement visible sur la figure 3A, elles comportent des vis usinées 18.2 vissées dans des déjaugeurs creux et taraudés. Les tiges peuvent être remplacées par des éléments supports en saillie du plateau de la première balance ayant d'autres formes, par exemple par deux tasseaux disposés transversalement sur le plateau, sensiblement parallèles aux rouleaux et passant chacun entre une paire de rouleaux, les tasseaux présentant une hauteur suffisante, ceux-ci étant avantageusement réglables.
La mise en œuvre de trois tiges présente l'avantage d'assurer un appui stable entre le système de pesée 4 et la jarre 6.
En outre, l'installation comporte des moyens 20 de déplacements verticaux de la jarre 6, pour rapprocher ou écarter la jarre et les extrémités libres 18.1 des tiges 18 pour effectuer, interrompre respectivement la pesée.
Comme nous le verrons dans la description du fonctionnement, les tiges peuvent prendre au moins deux positions :
- une position basse dans laquelle elles ne sont pas en contact avec la jarre, la jarre reposant sur le convoyeur,
- une position intermédiaire correspondant à la pesée, dans laquelle elles sont en contact avec la jarre, qui est soulevée du convoyeur. Cette position peut également former une position d'accostage avec la connexion étanche à la trémie, lorsque la connexion s ' abaisse .
Dans le cas où la jarre vient accoster la connexion à la trémie collectrice, les tiges 18 prennent une position haute correspondant à cet accostage. Lorsque la connexion s'abaisse, on peut prévoir que les tiges prennent également une position haute .
De préférence, le convoyeur 2 comporte des rouleaux 7, ce qui permet aux tiges 18 de passer aisément à travers le convoyeur. Mais cette réalisation n'est en aucun cas limitative. On pourrait prévoir, en variante, un convoyeur type tapis roulant en amont et en aval de la zone de pesée et conserver les rouleaux au niveau de la zone de pesée, ou encore prévoir que le tapis soit formé de plusieurs bandes parallèles, ménageant entre elles des passages pour les tiges 18.
Dans l'exemple représenté, les moyens 20 pour déplacer verticalement les moyens de pesée 4 comportent un châssis fixe 19, une fourche 22 sur laquelle reposent les pieds latéraux de la deuxième balance 10. La fourche 22 est déplaçable verticalement le long du châssis 19. En variante, la fourche 22 peut être remplacée par un plateau.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les moyens de déplacements verticaux comportent également un vérin 21, particulièrement visible sur la figure 6C. D'autres moyens sont envisageables, par exemple des systèmes à pignon-crémaillère ou à pignons et chaîne. Le vérin est équipé d'un codeur formé dans l'exemple représenté par un ensemble pignon et crémaillère visible sur la figure 4.
En outre, la fourche 22 est montée coulissante sur deux rails verticaux 23.1, 23.2 le long desquels elle est guidée par des galets 25 sur chaque rail 23.1, 23.2. Sur la figure 6C et de manière préférée, le guidage le long du rail 23.1 est réalisé par quatre paires de galets 25 sur chaque rail 23.1, 23.2, seuls trois paires de galets 25 sont visibles, la quatrième paire étant située derrière les fourches.
En variante, comme cela est représenté sur la figure 6B, le guidage le long du rail 23.1 est obtenu au moyen de deux galets 25 opposés par rapport au rail 23.1 et un autre galet 25 sur le rail 23.1.
Sur la figure 3B, on peut voir les moyens de pesée dans une position inactive, la jarre 6 reposant sur les rouleaux 7 du convoyeur 2. Sur la figure 3A, le système de pesée est en position active, la jarre repose alors sur les tiges 18 et est écartée du convoyeur.
Dans l'exemple représenté et de manière préférentielle, les tiges 18 sont au nombre de trois.
De manière préférée, la jarre 6 est entourée par une protection biologique 24 comme on peut le voir sur les figures 2, 3A et 3B. La protection biologique comporte un fond 24.1 et une paroi latérale 24.2 de forme correspondante à celle de la jarre; dans l'exemple représenté, celle-ci a la forme d'un cylindre de révolution. La protection 24 comporte une ouverture supérieure correspondant à la section transversale intérieure de la paroi latérale pour permettre la mise en place de la jarre et son déplacement vertical lors du remplissage. La hauteur de la protection biologique est telle qu'elle entoure la jarre sensiblement sur toute sa hauteur, quelle que soit la position de la jarre entre une position basse sur le convoyeur et une position haute de remplissage.
Sur la figure 5A, on peut voir les tiges 18 passant entre les rouleaux 7 du convoyeur.
L'installation comporte également de préférence des moyens d'indexage 28 de la position de la jarre munie de sa protection biologique par rapport au système de pesée et plus particulièrement aux tiges 18. Cet indexage en position permet d'assurer l'alignement des tiges 18 avec les passages pratiqués dans le fond 24.1 de la protection biologique 24.
Dans l'exemple représenté, plus particulièrement sur la figure 7, les moyens d'indexage en position 28 comportent un pion 30 déplaçable verticalement et destiné à pénétrer dans un logement (non visible) de la protection biologique et des moyens pour déplacer le pion 30. Les moyens de déplacement sont par exemple formés par un vérin de type électrique 32 à déplacement horizontal et une chape 34 articulée sur le vérin 32 et sur le pion 30, transformant le mouvement horizontal du vérin en un mouvement vertical du pion 30. Ainsi lorsque le pion 30 a pénétré dans le logement de la protection biologique 24, il est assuré que l'alignement des passages du fond 24.1 de la protection biologique 24 et les tiges 18 est atteint. Les moyens de déplacement présentent l'avantage de s'intégrer à l'architecture de l'installation sans en augmenter l'encombrement. En outre, ces moyens d'indexage mécaniques 28 sont très robustes et très simples, et sont peu sensibles aux pollutions dues à la poudre.
Tout autre moyen de déplacement du pion 30 d'indexage est envisageable. Tout autre moyen d'indexage mécanique est également envisageable. On peut même envisager des capteurs électroniques, de type optique, détectant la position de la protection biologique 24 par rapport au pion 30.
Nous allons décrire plus en détail les première 8 et deuxième 10 balances.
De manière préférentielle mais non limitative, la première balance 8 présente une précision de pesée plus grande que celle de la deuxième balance 10. La première balance 8 sert à ajuster le dosage, i.e. à mesurer très précisément la quantité de poudre qui est tombée dans la jarre. Par exemple, dans l'application du MOX, la précision de la première balance est de +/- 6g. Tandis que la deuxième balance 10 est destinée à vérifier si la quantité de poudre correspond sensiblement à celle attendue. Par exemple, dans l'application du MOX, la précision de la deuxième balance est de +/- 25 g. En utilisant une deuxième balance 10 offrant une précision moindre, il est possible de réaliser uen balance plus simple et moins encombrante. Par exemple, elle peut comporter des jauges de contraintes et un bras de levier, qui sont suffisants pour la précision recherchée et qui permettent d'obtenir une balance relativement peu épaisse. L'encombrement étant réduit, la mise en œuvre de deux balances superposées n'impose alors pas de modifications importantes de l'installation. On pourrait envisager que la deuxième balance soit plus précise que la première balance.
Les deux balances pourraient également présenter la même précision élevée.
On utilise également de préférence pour la première balance, une balance présentant un encombrement réduit. De préférence, les dimensions transversales des deux balances sont choisies de telle sorte qu'elles puissent être soulevées entre les deux montants du convoyeur après retrait des rouleaux et chargées sur le convoyeur pour leur transport, en vue par exemple d'une maintenance. Ceci permet de réduire considérablement le temps de travail pour déplacer les balances. Dans les installations de l'état de la technique, Les temps d'intervention sont très longs car ils nécessitent une opération de décontamination importante. L'opération peut prendre de l'ordre de 15 à 20 postes. Grâce aux deux balances, le temps d'intervention est réduit à trois, voire deux postes.
De manière avantageuse, l'installation comporte des moyens de pesée (non représentés) au niveau de chacune des trémies individuelles Tl, T2, T3, par exemple formés par des pesons, permettant de contrôler les remplissages de chacune des trémies individuelles et ainsi détecter une anomalie en amont, par exemple un bouchage. Une faible précision des pesons n'est plus problématique, la double vérification étant faite par ailleurs.
L'installation comporte également une connexion entre la trémie collectrice TC et le col de la jarre 6, appelée également manchette d'accostage 26 connectée à la sortie de la trémie collectrice et débouchant au dessus de l'ouverture de la jarre.
Cette manchette peut être de plusieurs types. La manchette 26 peut être du type statique, c'est alors l'ouverture de la jarre qui vient accoster l'extrémité aval de la manchette 26. Sur la figure 8, on peut voir un exemple d'une telle manchette. L'accostage est de préférence étanche, l'étanchéité étant obtenue par exemple par un joint porté par l'extrémité aval de la manchette et destinée à venir en appui contre le col de la jarre. Ce type de manchette présente l'avantage d'être de réalisation simple. En outre un actionneur au niveau de la manchette d'accostage peut être supprimé. La manchette comporte par exemple un soufflet dont l'extrémité libre forme l'extrémité aval de la manchette. De préférence, un capteur de position est prévu pour détecter le contact entre la manchette et la jarre. Des moyens pour générer des vibrations au sein de la manchette peuvent être prévus pour éviter le collage de poudre dans la manchette. Un conduit d'évent est également de préférence prévu pour assurer un bon écoulement de la poudre dans la jarre, ce conduit étant avantageusement connecté à un système de récupération de la poudre.
La manchette d'accostage statique telle que représentée sur la figure 8 comporte une bague support 38 montée coulissante de manière étanche autour de la trémie collectrice TC et une bague d' étanchéité 40 formant l'extrémité aval de la manchette, la bague d' étanchéité 40 étant destinée à venir en contact étanche avec le contour de l'orifice de remplissage de la jarre 6.
La bague d' étanchéité 40 et la bague support 38 sont reliées par des moyens étanches et souples 42. Dans l'exemple représenté et de manière préférée, il s'agit d'un soufflet étanche assurant le découplage mécanique entre la trémie collectrice TC et la bague d' étanchéité 40.
La bague d' étanchéité comporte par exemple un joint à lèvre 44 destiné à venir en contact avec le col de la jarre 6.
La manchette 26 comporte de préférence des moyens 44 pour limiter le déplacement en éloignement de la bague d' étanchéité 40 par rapport à la bague support 38, évitant une sollicitation en traction du soufflet 42 à l'état repos. Ces moyens sont alors actifs lorsque la bague d' étanchéité 40 n'est pas en contact avec le contour de l'orifice de remplissage de la jarre 6 et sont inactifs lorsque la bague d' étanchéité 40 est en contact avec le contour de l'orifice de remplissage.
Ces moyens de limitation comportent des doigts radiaux 46 et un épaulement 48 en amont des doigts de sorte que, lorsque la bague d' étanchéité 40 entre en contact avec le contour de l'orifice de remplissage et qu'elle est soulevée par la jarre 6, 1' épaulement 48 et les doigts 46 s'écartent. Lorsque la bague d' étanchéité 40 n'est plus supportée par la jarre 6 les doigts 46 sont en appui sur l' épaulement 48.
Les moyens de déplacement verticaux de la jarre sont tels qu'ils lèvent la jarre dans une position haute assurant 1 ' éloignement des doigts 46 de 1 ' épaulement 48.
Alternativement, la manchette 26 peut être du type dynamique. Dans ce cas, un ou plusieurs actionneurs déplacent l'extrémité aval de la manchette pour qu'elle vienne à proximité de l'ouverture de la jarre. De préférence, l'extrémité aval de la manchette n'entre pas en contact avec la jarre, l'étanchéité est alors obtenue de façon dynamique par circulation d'un gaz. La manchette dynamique est équipée d'un capteur de vérification d'accostage.
De préférence, le déplacement vertical de la jarre est obtenu uniquement au moyen des tiges à travers les rouleaux du convoyeur. Ce qui permet de simplifier la réalisation du convoyeur. En effet, il n'est alors pas nécessaire de prévoir que le convoyeur ait une partie pouvant s'élever, évitant la mise en œuvre de systèmes à pignons complexes pour faire suivre le mouvement. Cependant, une installation dans laquelle le convoyeur, et plus particulièrement la portion de convoyeur située au-dessus du système de pesée, peut s'élever, ne sort pas du cadre de la présente invention .
Nous allons maintenant décrire le déroulement de la fabrication d'un mélange de poudres en vue de la fabrication de pastilles de MOX avec l'installation. Nous considérons que l'installation comporte une manchette de remplissage statique.
Les réservoirs alimentant directement les trémies individuelles Tl, T2 et T3 sont remplis respectivement d'oxyde de plutonium, de chamotte, et d'oxyde d'uranium.
La jarre 6 à l'intérieur de sa protection biologique est amenée sous la trémie collectrice TC au moyen du convoyeur 2. Sa position par rapport aux tiges 18 est fixée par les moyens d'indexation 28, le pion 30 pénétrant dans le logement de la protection biologique 24.
On effectue tout d'abord un pesage de la jarre 6 vide. Pour cela, les moyens de déplacements verticaux 28 provoquent la montée des balances 8, 10 et des tiges 18, qui viennent en contact avec le fond de la jarre 6 à travers la protection biologique 24, et 1 ' écarte des rouleaux 7 du convoyeur 2. La jarre 6 est alors uniquement supportée par les tiges 18 et la première balance 8, comme cela est représentée sur la figure 3B.
Le pesage peut avoir lieu par la première 8 et la deuxième 10 balance.
Ensuite, dans le cas d'une manchette statique 26, les moyens de déplacements verticaux 20 élèvent davantage la jarre 6 pour atteindre une position haute d'accostage de la manchette 26, qui est la position représentée sur la figure 8.
Un pesage de l'ensemble formé par la jarre 6 et la manchette 26 est effectué.
On effectue ensuite le remplissage avec une quantité donnée de chamotte en commandant la vanne de la trémie individuelle T2 et le couloir vibrant. La quantité délivrée est mesurée par le peson dédié à la trémie T2, et est pesée simultanément par la première balance 8 et la deuxième balance 10. Le contrôle de cohérence entre les pesées respectives des deux balances 8, 10 est déclenché à chaque pesée statique du système: pesée jarre vide, pesée de la chamotte, pesée de l'oxyde de plutonium et de la chamotte, pesée de l'oxyde de plutonium, de la chamotte et de l'oxyde d' uranium.
Ensuite, on effectue une étape de pesage lorsque le remplissage en chamotte est terminé. Pour cela, la jarre 6 est écartée de la manchette 26 par descente des tiges 18 pour se trouver dans la position intermédiaire de pesée.
Un pesage de la jarre 6 contenant la chamotte a lieu. Si la masse de chamotte correspond à la valeur souhaitée, on passe au remplissage avec le PuC>2 et l'UC>2, sinon on ajuste la masse de chamotte, en remettant en place la jarre 6 en contact de la manchette 26.
Les étapes de remplissage avec le PuC>2 et le UO2 sont similaires à celles de remplissage avec de la chamotte en actionnant les vannes des trémies individuelles Tl et T3 respectivement. Leurs descriptions ne seront donc pas répétées.
Lorsque les trois quantités souhaitées ont été déversées dans la jarre 6, on abaisse la jarre 6 jusqu'à la position basse, elle repose à nouveau sur le convoyeur 2. La jarre 6 peut alors être évacuée vers un autre poste de fabrication.
Comme mentionné ci-dessus, l'acheminement des poudres de leur trémie individuelle jusqu'au dispositif de connexion est généralement obtenu au moyen de couloirs vibrants. Afin de respecter les cadences de remplissage tout en assurant les précisions de dosage, les couloirs vibrants sont pilotés en grande vitesse, pour délivrer une masse de poudre M' = M - Λ, M étant la masse de poudre désirée et Λ étant une masse faible de poudre manquante.
Lorsque les balances détectent que la masse M' est atteinte, le système de pilotage du couloir réduit la vitesse qui passe à une vitesse moyenne, puis à une vitesse faible jusqu'à ce que les balances détectent que la masse M est atteinte. A ce moment-là, le couloir vibrant est arrêté.
Ce cycle de commande d'un couloir vibrant est similaire pour chaque couloir vibrant reliant les trémies de chamotte, de PuÛ2 et d'U02 à la trémie collectrice .
Dans le cas d'une manchette dynamique, celle-ci s'abaisse au moins en partie pour venir accoster le col de la jarre, la jarre restant par exemple dans la position intermédiaire, ou en prenant une position plus élevée, la jarre et la manchette faisant chacune une partie de la course d'accostage.
En cas de maintenance sur la première et/ou la deuxième balance, les rouleaux situés au-dessus des balances et en dessous de la trémie collectrice, sont retirés, les balances 8 et 10 sont hissées par exemple au moyen d'un système de palan au-dessus du convoyeur 2 et déposées sur les rouleaux situés en aval des rouleaux retirés, puis sont évacuées vers une zone de maintenance en actionnant le convoyeur 2. Ces manipulations se fond par l'intermédiaire des ronds de gants 3 prévus dans la paroi de l'enceinte.
Comme cela a été mentionné précédemment, l'installation de dosage n'est pas limitée à la fabrication de combustibles nucléaires, mais elle peut être utilisée dans tous les domaines où l'on souhaite réaliser des dosages et mélanges. Dans le cas de manipulation de matériaux ne nécessitant pas un confinement particulier et/ou une protection contre les irradiations, l'enceinte et/ou la protection biologique peuvent être omises.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre comportant au moins une trémie (TC) , un convoyeur (2) destiné à disposer un récipient (6) muni d'une ouverture de remplissage en dessous de ladite trémie (TC) , un système de pesée (4) apte à peser au moins ledit récipient (6), des moyens (20) aptes à déplacer le système de pesée (4) et le récipient (6) de sorte à écarter le récipient (6) du convoyeur (2) et de sorte que, dans au moins une position écartée, le système de pesée (4) puisse peser uniquement le récipient (6) et son contenu, ledit système de pesée (4) comportant une première balance (8) destinée à supporter le récipient (6) et une deuxième balance (10) sur laquelle repose la première balance (8), la deuxième balance (10) reposant sur les moyens de déplacement (20), chacune des première (8) et deuxième (10) balances fournissant une mesure, l'installation comportant des moyens pour vérifier la cohérence entre lesdites mesures fournies par la première balance (8) et la deuxième balance (10) .
2. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon la revendication 1, dans laquelle l'une des balances (8) présente une précision plus élevée que l'autre, la balance (8) présentant la précision la plus élevée, par exemple de +/- 6g, servant à ajuster le dosage de poudre et la balance (10) présentant la précision la moins élevée, par exemple de +/- 25 g, servant à vérifier si la quantité de poudre correspond sensiblement à celle attendue.
3. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le système de pesée (4) comporte des éléments supports (18) en saillie d'un plateau de la première balance (8), destinés à venir en contact avec le fond du récipient (6) pour le soulever.
4. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon la revendication 3, dans laquelle les éléments supports sont formés par au moins trois tiges verticales (18) fixées par une première extrémité longitudinale à la surface du plateau de la première balance (8) et dont une deuxième extrémité longitudinale (18.1) est destinée à venir en contact avec le fond du récipient (6) pour le soulever.
5. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle le convoyeur (2) comporte des ouvertures au- dessus et alignées avec les éléments supports (18) pour permettre leur passage et leur mise en contact avec le fond du récipient (6) .
6. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 3 à
5, dans lequel le convoyeur (2) comporte des rouleaux (7), les éléments supports (18) passant entre les rouleaux (7) .
7. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 3 à
6, dans laquelle les éléments supports (18) présentent une hauteur réglable.
8. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 1 à 7, comportant une connexion (26) étanche entre une extrémité d'évacuation de la trémie (TC) et l'orifice de remplissage du récipient (6) .
9. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon la revendication 8, dans laquelle les moyens de déplacement (20) présentent une course verticale suffisante pour assurer la mise en contact de la connexion (26) et le récipient (6) .
10. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 1 à 9, comportant des moyens d'indexation (28) de la position du récipient (6) par rapport au système de pesée (4) .
11. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon la revendication 10, dans laquelle les moyens d'indexation (28) comportent un pion (30) mobile verticalement et apte à pénétrer dans un logement fixe par rapport au récipient (6), lorsque le récipient (6) est dans une position donnée au-dessus du système de pesée (4) .
12. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 1 à 11, dans laquelle la partie du convoyeur (2) située au-dessus du système de pesée (4) est au moins partiellement amovible, et le système de pesée (4) est tel qu'il peut être retiré par la zone laissée libre par le retrait au moins partiel du système de pesée (4) .
13. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 1 à
12 en combinaison avec la revendication 8 ou 9, dans laquelle la connexion (26) comporte un soufflet dont une première extrémité est connectée à la trémie (TC) et dont une deuxième extrémité est destinée à venir en contact étanche avec le contour de l'ouverture du récipient ( 6 ) .
14. Installation de dosage d'au moins un matériau en poudre selon l'une des revendications 1 à 13, étant disposée dans une enceinte de confinement.
15. Installation de fabrication d'un mélange d'au moins deux matériaux en poudre, comportant une installation de dosage selon l'une des revendications 1 à 14, dans laquelle la trémie (TC) est une trémie collectrice, ladite installation de fabrication comportant au moins deux trémies individuelles (Tl, T2, T3) en amont de la trémie collectrice (TC) , les contenus des trémies individuelles (Tl, T2, T3) se déversant dans ladite trémie collectrice (TC) .
16. Installation de fabrication d'un mélange d'au moins deux matériaux en poudre selon la revendication 15, comportant au moins un système de mesure de la quantité délivrée par chaque trémie individuelle, par exemple de type peson.
17. Installation de fabrication d'un mélange d'au moins deux matériaux en poudre selon la revendication 15 ou 16, comportant un couloir vibrant disposé entre chaque trémie individuelle (Tl, T2, T3) et l'entrée de la trémie collectrice (TC) .
18. Installation de fabrication d'un mélange de poudre selon l'une des revendications 15 à 17, destinée à la fabrication d'un mélange destiné à la fabrication de combustible nucléaire, par exemple du MOX.
19. Installation de fabrication d'un mélange de matériaux en poudre selon la revendication 18, dans laquelle les trémies individuelles (Tl, T2, T3) sont équipées de protections biologiques et dans laquelle le récipient (6) est entouré latéralement et au niveau du fond par une protection biologique (24), le fond de ladite protection biologique (24) étant équipé d'ouvertures pour le passage des éléments supports (18) .
20. Installation de fabrication d'un mélange de matériaux en poudre selon la revendication 18 ou 19 en combinaison avec la revendication 10 ou 11, dans laquelle le pion (30) des moyens d'indexation (28) pénètre dans un logement réalisé dans la protection biologique (24), alignant les ouvertures du fond de la protection biologique (24) avec les éléments supports (18) du système de pesée (4) .
21. Installation de fabrication d'un mélange de matériaux en poudre destinée à la fabrication du MOX selon la revendication 18, 19 ou 20, dans laquelle ladite installation de dosage comporte trois trémies individuelles (Tl, T2, T3), la première (Tl) étant destinée à délivrer de l'oxyde de plutonium, la deuxième (T2) étant destinée à délivrer de la chamotte et la troisième (T3) à délivrer de l'oxyde d' uranium.
22. Procédé de dosage d'au moins un matériau en poudre au moyen d'une installation de dosage selon l'une des revendications 1 à 14, comportant les étapes :
a) mise en place du récipient (6) en dessous et au-dessus du système de pesée de la trémie
(TC) au moyen du convoyeur (2),
b) levage dans une première position du récipient (6) et pesage de celui-ci,
c) accostage entre le récipient (6) et la connexion (26) avec la trémie (TC) ,
d) pesage de l'ensemble formé par le récipient (6) et la connexion (26),
e) chargement d'au moins un matériau en poudre,
f) fin de l'accostage entre le récipient (6) et la connexion (26),
g) pesage du récipient (6) et de son contenu dans ladite première position, la cohérence entre les pesées de première (8) et deuxième (10) balance étant contrôlée.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel l'accostage est obtenu par un déplacement vertical du récipient (6) de la première position vers une deuxième position supérieure à la première position.
24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, dans lequel plusieurs matériaux sont dosés, les étapes c) à g) étant répétées pour chaque matériau.
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