Brevet FR2003171A1 — publié le 19691107

r L". présente invention se rapporte à un appareil de' mesure et fournit un tel appareil oui pont être utilisi pour déterminer si les longueurs globales de colonnes for né es de corps produits d1 uno manière répétée sont dams des- linites de tolérance prédé-5 terminées. ... * • ;. . •• Une forne cornue de cartouches de cc- -bustible pour réacteurs nucléaires comprend une gaine cylindrique qui contient un certain nonbre do pastilles cylindriques droites do matière fi civile. Les "pastilles sont disposées sous for.ao d'une colonne,bout à bout dans 10 la gaine et, pour s'assurer que de telles cartouches de combustible de réacteurs nucléaires sont uniformes les unes par rapport aum autres en ce qui concerne le combustible nucléaire qu'elles contiennent,il faut s'assurer pendant leur fabrication que la longueur globale de la colonne de pastilles de combustible nuclé-l 5 aire de chaque cartouche soit dans des Unités de tolérance pré-dé ter iiiné es .La colonne de pastilles peut ctre mesurée- pour déterminer sa longueur totale,nais certaines cartouches de combustible de grande longueur contiennent un grand nombre de pastilles et la mesure de le, longueur globale d'une colonne de grande longueur de' 1 .. pastilles de combustible est difficile à réaliser. v ! Suivant la présente invention,un appareil servant à -riesurer* la longueur globale suivant laquelle un certain nombre de corps cylindriques sont empilés pour former une colonne, comprend un moyen servant à curoporter les corps en un certain nombre de • -j-25 piles, de telle sorte que chaque pile vient en prise à l'une de sjoô extrémités -,v.3c un moyen uc butée et a son autre emtrémité avec un élément détecteur d'un dispositif de : esure de longueur, dos moyens servent à intégrer les lectures de tous les dispositif! de mesure de lon.-çueurs pour donner uns mesure de la longueur tota-0 le des diverses piles de corps.Dans un agencement particulier,les dispositifs de mesure de longueurs comprennent un plongeur chargé d'une manière élastique qui porte contre l'extrémité de la pile correspondante de corps,le plongeur fonctionnant dans un cylindre contenant un liquide qui est déplacé depuis le cylindre en fonc-5 tion de la longueur de la pile de corps,un moyen servant à indi- ouer la Quantité totale de liquide déplacée depuis les cylindresd m fc-e, la "cous les dxspositxfs c.e mesure pour donner une indication/longueur BAP ORIGINE 69 05744 2003171 2 totale de tous les corps empilés.. D'.a litres ovan.t-.ges et caractéristiques df la présente invention rassortiront nu cours de 1?. description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre 5 explicatif, nais nullement limitatif,.une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, la figure 1 tst une- vue on plan, en partie on détail, la figure 2. est une- coupe suivant la ligne II-II de la 10 figure 1, et La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. Sur les dessins, on a représenté une plaque de base 1 sur laquelle est monté un ensemble de mesure 2, un ensemble de butée 15 d'extrémité réglable 5 ot deux rampes de mise en position 4 et 5. L'ensemble de mesure 2 comprend un ensemble de plongeur 6 constitué par un bloc 7 " comportant. huit alésa:-gos 8 à extrémité borgne, de section droite, circulaire s'étendant le long du bloc et dont les axes longitudinaux sont parallèles 20 les uns aux autres. Chacun des alésages 8 est divisé en deux parties' 9 et 10 dont les diamètres sont différents.. La partie 9 présente le plus grand diamètre et est équipée d'une douille de guidage 11 dans laquelle passe un plongeur 12 avec un ajustage glissant. La douille de guidage 11 est pourvue d'un joint inté- 25 rieur 13 formé par une bague torique formant un joint 4tanche au liquide entre l'intérieur d^ la douille de guidage 11 et le plongeur 12, et d'an joint extérieur 14 formé d'une bague torique au formant un joint étanche/liquide ventre l'extérieur de la douille de guidage 11 et les parois de la partie 9 de l'alésage 8. Le 30 plongeur 12 est ajusté .avec jeu dans la partie de petit diamètre 10 de l'alésage 8 et est espacé d'une manière élastique de l'extrémité borgne de l'alésage par un ressort hélicoïdal 15 dont In longueur libre est environ de 150 mm. ,Le ressort hélicoïdal 15 est disposé dans la part'iei. de petit diamètre. 10 de l'alésage 8, 35 l'extrémité du ressort qui se trouve au voisinage de l'extrémité du plongeur 12 s'ajustant sur un-prolongement 16 de ce dernier. depuis ' La partie •. du plongeur 12 qui s'étend / la douille de guidage 11 est découpée sur la partie supérieure.. 17 de sa circonférence RAD ORIGINAL 69 05744 2003171 ■ . 3 pour former des épaulements 18 et 19 et de plus i elle présente ma fente 20 se trouvant immédiatenent au voisinage de l'épau- lement 19 et perpendiculairement à la partie découpée 17. 11ex- 12 trémité du plongeur /est pourvue d'une plaque tcapon 21 qui porte 5 contre une première extrémité d'une pile de pa.sti3.les de combustible nucléaire,lorsque la longueur d'une colonne de pastilles est mesurée à l'aide de 1'appareil, les épsulenents 18 et 19 peuvent venir en prise avec une plaque de retenue 22 qui est boulonnée sur le bloc 7 et qui oétermine par suite 1 'a 1-10 longement maximal et lrallongeiaent minimal du plongeur 12 depuis le bloc 7W , lorsqu'il . est en position de fonctionnement. Le. fe-nte 20 peut venir on prise- ave-^ la plaque de retenue 22 lorsqu'on fait tourner le plongeur/de 90° depuis sa position de fonctionnement, de façon à former un moyen permettant de verrouiller 15 le plongeur dans une position dé^lnainéejX cette manière on peut mesurer à tout moment n'importa quel nombre de piles de pastilles de combustible jusqu'à un maximum de huit. , L^s extrémités borgnes des alésages 8 du bloc 1? sont reliées à un collecteur 23 foré transversalement dans le bloc 7.-■ 20 Uro première extrémité du collecteur transversal est reliée à. un tuyau 24 qui amène un liquide du collecteur transversal 23 à un dispositif de mesure 25. L'autre extrémité du collecteur transversal 23 est obturée par un raccord qui est protégé par un capuchon vissé 26. le raccord sert de clapet de retenue pour le fluide 25 hydraulique de freins d'automobiles qui est fourni à l'ensemble de mesure 2. Le dispositif de mesure 25 est supporté par une plaque 27 soudée sur le côté du bloc 7 j de t>e-lle sort©' que l'angle entre l'axe du-dispositf de mesure 25 et la surface-supérieure du b3.oc 7- - est de 100° . 30 Le dispositif de mesure 25 comprend un cylindre asservi 28 qui est relié au tuyau 24 et par suite au collecteur transversal 23 et aux extrémités borgnes des alésages 8 du bloc - ?•_ Le cylindre asservi 28 comprend un cylindre 29 fermé à chaque extrémité par des plaques d'extrémité 30 et 31, et dans l'alésage 35 du cylindre 29 est disposé un piston 32 pourvu d'un joint 33 formé par une bague torique formant un joint êtanche au liquide .entre la surface intérieure du cylindre 29 et la surface extérieure du piston 32. Une tige 34 de pietcu est reliée au piston 32 et RAD ORIC 69 Q5744 4 2003171 traverse l.a plaque d'extrémité 31 pour aller à l'extérieur du cylindre 29,oh elle est reliée à un tampon annulaire 35. Un ressort 36 de rappel du piston entoure la tige 34 ot vient buter à une première extrémité contre/^ace intérieure de la plaque 5 d'extrémité 31> tandis que son autre extrémité est disposée dans un évidement 37 du piston 32. L* tampon annulaire 35 porte contre un arbre indicateur 38 chargé par un ressort d'une jauge à cadran 39. La jauge à cadran 39 est montée sur un bloc de réglage 40 qui lui-même peut coulisser dans une fente longitudinale 41 formée 10 dans'la plaque de support 27. L; déplacement horizontal du bloc do réglage 40 et de la jauge à cadran 39, est • obtenu en/fixant le bloc 40 à une tige filetée 42 qui est disposée dans la fente longitudinale 41 ot dans des canaux de la plaque de support 27, où elle vienb en prise avec un écrou 43 de réglage de la jauge et 15 un écrou de support 44 fixé à la face d'extrémité de la plaque do support 27. L'ensemble de butée d'extrémité réglable 3 est disposé sur la plaque de base 1 et est aligné sur l'ensemble de mesure , 2. L' comprend un ensemble de plaque de poussée 45 comportant 20 une plaque de poussée 46 dont la longueur correspond à la largeur des plaques \ 21.. dé l'ensemble de mesure 2. D„s douilles 47 sont soudées aux extrémités de la plaque de poussée 46 et s'ajustent sur les extrémités d'arbres de guidage 48, lesquelles sont fixées à la plaque de poussée 46 p'ar des vis 49. Les arbres de guidage 25 48 coulissent dans des alésages 50 de blocs de guidage 51 boulonnés sur une base secondaire 52 et ils sont supportés dans t les alésages par des douilles disposées aux extrémités des alésages 50. Les pnrties'- extérieures de la base secondaire 52 sont pourvues do fentes longitudinales 53 qui permettent à l'ensemble 30 de butée d'extrémité réglable 3 de se déplacer latéralement par rapport à l'ensemble de mesure 2. Des boulons 54 serrent la base secondaire 52 en position. Les arbres do guidage 48 sont pourvus de têtes 55 qui limitent le déplacement vers l'avant des arbres 48. A la plaque de poussée 46 et aux douillas 47 35 est soudée une plaque 56 dont la forme lui peimet d'être ajustée avec un certain jeu entre les blocs de guidage 51,lorsque l'ensemble 45 de la plaque- de poussée est déplacé d'un mouvement de va-et- vient au moyen des arbres de guidage 48. Une plaque 57 est % disposée au-dessus de la plaque 55 c-t des blocs de guidage 51 j - \ 69 05744 2003171 5 et elle est boulonnée sur cos derniers. la plaque 55 est pourvue d'une ouverture 58 le long d'un à bord do laquelle est montée- une plaque/crémaillère 59 . La plaque à crémaillère 59 est pourvue- de dents 60 qui s'étendent dans l'ou-5 verture 58. Un pignon 61, on prise avec les donts 60 de la plaque à crémaillère 59, est monté sur lui arbre 62. L'arbre 62 est monté sur un bossage- à joue 63 disposé sur la plaque 57 ot il est supporté dans le bossage 63 par dos douilles à bride supérieure et inférieure 64 et 65. L'extrémité supérieure en saillie do l'arbre 10 62 est .munie', d'une poignée tournante 66. En faisant tourner le poignée 66, on fait tourner le pignon 61^ ce qui entraîne la plaque 55 par l'intermédiaire do la plaque/crémaillère 59. En animant -â-uii mouvement de va-et-vient la poignée 66, l'ensemble 45 de la plaque de poussée est déplacé vers l'avant ou vers 15 1'arrière par rapport à l'ensemble de mesure 2. L'ensemble de mesure 2, l'ensemble do butée réglable 3 et les rampes de mise- en position 4 et 5 sont disposés et fixés sur la plaque do base 1 ,corne on le- voit sur la figure 1. La plaque do base 1 est montée de telle sorte qu'elle s'incline 20 en travers de sa largeur suivant un angle de 10° de telle sorte que les rampes do mise en position 4 et 5 se trouvent à la partie basse de la pente , et le dispositif de mesure 25 prend une position perpendiculaire. Pour régler l'appareil afin de mesurer la longueur globale d'une colonne do pastilles do combustible 25 nucléaire , les plaques •" 21 . de. l'ensemble de mesure 2 occupent leur position . avancés au maximum.^ et l'ensemble de / nesuro 2 étant ensuite rempli avec un liquide hydraulique approprié tel que le fluide hydraulique dos freins d'automobiles,en faisant attention de laisser échapper 1^ totalité de l'air hors du 30 système, la position lierisontale de la jauge à cadran 39 est alors réglée au moyen de son bloc do réglage 40 de telle sorte que l'arbre indicateur chargé par ressort vient juste toucher le tampon annulaire 35. La jauge à cadran 39 indique alors une longueur nulle. On calibre ensuite la jauge à cadran pour indi-35 quer les limites de tolérance supérieure et inférieure d'une longueur globale particulière d'une colonne de pastilles, en introduisant entre l'ensemble de butée d'extrémité réglagb BAP ORI 69 05744 6 2003171 3 et les plaques 21 de l'ensemble- de mesure 2, une plaque de réglage rectangulaire de dimensions appropriées. La plaque de réglage présente une longueur r>- ? correspond à un huitième de la longueur globale particulière de la colonne de pastilles 5 du tube calibré plus une tolérance destinée aux plateaux qui reçoivent chacune dos piles de pastilD.es pendant l'opération de mes are et une largeur qui correspond à la distance séparant les huit plaques 21-*. Un ■ . coin de la plaque do réglage est découpé de façon à permettre à la plaque 21 du-plongeur - . 10 12,qui se trouve le plus près dc-s rampes de mise c-n position 4 et 5,de s'étendre vc?:s l'ensemble .de butée d'extrémité 3 sur une distance égale à la longueur moyenne d'une seule pastille de combustible . Lorsque la plaque de réglage occupe cette position, la jauge à cadran 39 donne une lecture qui correspond 15 à la limite de tolérance inférieure de la longueur globale de lr colonne do pastilles. En inversant la plaque de réglage do telle sorte que la partie découpée se trouve au voisinage de l'ensemble de butéo d'extrémité 3 ctque tous les plongeurs i2 "Sont enfoncés également, la jauge à cadran 39 donne une lecture qui correspond 20 à la limite de tolérance supérieure de la longueur globale do la colonne de pastilles. Pendant ces deux opérations, la plaque de poussée 46 de l'ensemble do butée d'extrémité réglable 3 occupe une position déterminée. En fonctionnement, une série de huit piles de pastilles 25 se trouvant chacune sur un plateau à extrémités ouvertes,sont amenées sur la plaque de base 1, la plaque de poussée 46 étant complètement reculée en faisant tourner la poignée 66 , et on les fait glisser latéralement lu long de la pente de la plaque de base 1 jusqu'à ce que la pile de pastilles inférieure 30 vienne reposer contre les rampes de mise en position 4 et 5. On fait alors tourner la poignée 66 pour déplacer la plaque do poussée vers l'avant et lui faire prendre la position déterminée qu'elle occupait pondant le réglage des limites de tolérance 35 supérieure et inférieure et on la pousse contre les extrémités voisines des piles de pastilles. De cette manière , l'extrémité avant do chacune des piles do pastilles est poussée contre une plaque 21 et enfonce le plongeur 12 correspondant BAD ORIGINAL 1 69 05744 2003171 7 de l'ensemble 6 de plongeurs.. Do cette manière, la jauge à cadran 39 demie une lecture qui correspond à la longuuur totale des colonnes dos piles de pastilles et indique également si la longueur de la colonne est dans les limites de tolérance 5 prédéterminées. Si la longueur totale de la colonne ust en dehors' des limites de tolérance, on peut enlever une pastille de l'une des piles ou en ajouter une , si cela suffit pour amener la longueur de le. colonne i-ans les limites de tolérance prédéterminées, ou bien en variante, on peut enlever l'une dos pastilles 10 d'une pile et la remplacer par une pastille plus courte ou plus grande,suivant les besoins,pour que la longueur de la colonne noit dans les limites de tolérance prédéterminées, les divers noyons dont on dispose pour régler la position de l'ensemble de butée d'extrémité 3 P?.r rapport à l'ensemble de mesure 2 15 et le réglage horizontal dont on dispose pour la jauge à cadran . 39,ainsi que le moyen permettant de verrouiller l'un quelconque des plongeurs 12 à une position de repos, permettent d'utiliser l'appareil pour mesurer la longueur d'une gamme étendue de Ion-guour§ê.e colonnes de pastilles. 20 I"! va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir du son cadre. 8AP OFUG 69 05744 2003171 8 SEVEHDICATIONS 1. Appareil servant à mesurer la longueur globale suivant laquelle un certain nombre de corps cylindriques s'empilent pour former une colonne, caractérisé en ce qu'il comprend un 5 moyen servant à supporter les corps sous force d'un certain nombre de piles, de telle sorte que chacune des piles vient on prise à l'uné de ses extrémités avec un moyen de butée et à son autre extrémité avec l'élément détecteur d'un dispositif de mesure de longueuis , un moyen servant à intégrer les lectures de tous 10 les dispositifs de mesure de longueurs pour donner une mesure delà longueur totale des diverses piles de corps. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de longueuis comprend un plongeur chargé d'une manière élastique qui porte contre l'extrémité 15 d'une pile correspondante de corps, le plongeur fonctionnant dans Oïl un cylindre contenant un liquide qui est déniacé depuis le cylindre / de la fonction/Longueur de la pile de corn s , un moyen servant à déter- /depuis miner In quantité totale de liquide déplacé/ le~s cylindres de tous les dispositifs de mesure pour donner une indication de la longueur 20 totale de toutes les piles de. corps. 3. Appareil servant à mesurer la longueur globale d'une colonne de pastilles de combustible nucléaire,caractérisé en ce ■ qu'il comprend une plaque de base destinée à supporter les pastilles de combustible nucléaire sous forme d'un certain nombre de 25 piles,de telle sorte que chacune des piles de pastilles de combustible nucléaire vient en prise à l'une de ses extrémités avec un moyen de butée ot à son autre extrémité avec un plongeur fonctionnant dans un cylindre contenant un liquide qui est déplacé depuis le cylindre en fourcl^f longueur de la pile de pastilles 30 de combustible nucléaire , uxl collecteur reliant tous les cylindres des plongeurs d'un ensemble de mesure , de sorte que la quantité totale de liquide déplacée depuis tous les cylindres dwS plongeurs donne une indication d': la longueur globale de la colonne de pastilles du combustible nucléaire. BAD ORIGINAL