Brevet FR2087100A1 — publié le 19711231

La plupart des examens ou contrôles d'organes rectilignes nécessitent des déplarnements et mises en place précis par rapport à un point ou à un axe de mesure Par exemple lorsqu'une tige, ou un organe analogue, est contrôlée par spectrométrie gamma, elle doit être déplacée axialement Suivant un axe défini géométriquement par le diaphragme de comptage. Le plus souvent, cecte tige, aiguille ou autre, est ma ne tenue entre deux cènes qui la prolongent aux deux extrémités ' qu sont montés sur des plateaux possèdant un jeu assez important dans un plan perpendiculaire à l'axe du déplacement. Par ailleurs, au droit du point de mesure, est disposé un guide axial constitué par deux couronnes à billes placées de part et d'autre dudit point de mesure. Cette disposition présente lçinconvénient de supporter difficilement les déformations locales de l'organe; en effet lorsqu'une telle déformation se présente, le jeu des plateaux ne suffit pas à absorber la totalité du dsplacement. Un couple est exercé sur les billes. En fait seul deux billes de chaque couronne supportent cet effort qui est par suite important. La pression résultante suffit pour rayer l'organe et par suite fausser les examens ultérieurs de surfasse. Lorsque, comme c'est le cas des aiguilles de combustible de réacteur nucléaire, une ailette hélicoïdale est disposée autour de l'organe rectiligne, ie maintien selon un axe rigoureux du déplacement devient difficile. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif qui permette de guider efficacement un organe rectiligne comportant une ailette grâce à la fois à une réduction de l'effort sur les billes en cas de déformation locale et au maintien de l'ailette suivant une direction donnée, direction dont l'angle avec l'axe de mesure peut entre réglée en fonction de l'organe à examiner. Cette Invention a en effet pour objet un dispositif de guidage du déplacement axial d'un organe et tout particulièrement d'un organe muni d'une ailette hélicoïdale, qui comporte, symétriquement par rapport à un plan perpendiculaire au déplacement à effectuer, deux zeux de deux couronnes à billes coaxiales à l'axe du déplacement et maintenues en contact avec l'organe par des ressorts, et deux guides tubulaires, percés d'une fente longitudinale s'élargissant ve.s l'extérieur à ses deux extrémités, dont l'un est f.xe tandis que l'autre est susceptible de se déplacer en roTazon en fsn-FIon du pas de l'ailette. On dispose alnsl d'un guidage axial dans lequel l'effort résultant d'une déf-rmsticn icale est réparti sur trois couronnes à billes et par suite réduit, ce qui diminue les risques de rayures de l'organe. Par ailleurs la présence de l'ailette ne risque plus de prJvoquer une déviation latérale du mouvement, cette ailette étant maintenue dans une direction donnée par les guides quel que soit son pas. La description ci-desscus d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés fera d'ailleurs ressortir les divers avantages et caractéristiques de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de guidage. La figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle, montrant le système de rappel élastique du guide mobile. Le dispositif de guidage de l'invention est destiné à etre placé en un point où le déplacement d'un organe rectiligne doit être maintenu rigoureusement en coincidence avec un axe déterminé c'est-à-dire par exemple au droit d'un appareil de mesure ou de contrôle. Ce dispositif est donc constitué en deux parties disposées symétriquement par rapport au point à mesurer c'est-à-dire par rapport à l'axe de mesure. Ces deux parties comprennent chacune deux couronnes de billes 2, 4 et 3, 5 maintenues chacune entre un organe fixe et un organe mobile leur laissant un léger jeu latéral. L'une de ces couronnes 2, 3 est supportée par un bloc 6, 7 et maintenue par un anneau mobile 8, 9 tandis que l'autre couronne 4, 5 est supportée par une bague 10, 11 solidaire du bloc 6, 7 et maintenue par un anneau 12, 13 rappelé en direction de l'anneau 10, 11 par des ressorts 14 appuyant d'une part sur cet anneau 12, 13 et d'autre part sur un embout 16, 17 fixé sur le bloc 6, 7. Des ressorts 18 repoussent également l'anneau 10, 11 en direction du bloc 5, 7 de façon à maintenir les billes 2, 3 comme les billes 4, 5 au contact de l'organe, tige, aiguille ou autre (non représenté), qu'elle entoure, le diamètre central de ces anneaux et par suite des @@@@@nnes @@ @ @@es étant extrêmement volsin de celui dudit @rgane à dép@are@ A@-de@à de @es deux @ @@@nnes chacune des parties du dispositif de guidage @mp@@@@ @@ g@@de tubu@aire 20, 21 menté dans un logement ax@@ @u b@ 6 @@ 7 et @@axial aux c@uronnes à billes. Chacun de @es g@@@@s 20, 21 est percé d'une fante 30 dont la lar- geur est très @égèrement supérieure à celle de l'allette hélicoï da @ qui ent@@re @@@gane à mesurer mais qui s'évase en direction des deux extrémités do guide 20 eu 21 et forme deux V, le V dirigé vers l'extérieur do dispositif ayant une hauteur supérieure à celle du V dirigé vers Les couronnes à billes. Le guide 20 est immobilisé, par exemple au moyen d'une vis 24 appuyée sur un épaulement externe 26 dudit guide 20 et vissée dans le b@@@ 6. Le guide 21 par contre, est monté a i'intérieur du bl@@ 7 par l'intermédiaire d'une couronne 28 (fig.2) qui comp@r@e deux @umières périphériques 32, 34 diamétra@ement opposées, réunies par une gorge circulaire 36. Dans cette gorge est placé un ressort 38 @@mp@sé de deux demi-anneaux toriques repliés et. en @onta@t L'un avec 'autre à leurs extrémités 40 et 42. Les extrémités 40 sont repliées radialement et pénétrent dans un alésage de la @@@@@nne 28 dans lequel elles sont maintenues par une plaquet@e 42 pla@ée dans la lumière 32 et serrée au moyen d'une vis 46 sur ladite @@ur@nne 28. Les autres extrémités 42 des ressorts 38 sont recourbés parailèlement à l'axe de la couronne 28 et d@ gi Je 21 et forment deux doigts parallèles. Les doigts 42 sont à @@intérieur de la lumière 34 appuyés de part et d'autre de deux pions @adiaux 48, 50 : un pion 48 fixé dans la couronne 28 et ion pion 50 s@@@daire du guide 21 et traversant une lumière 52 qui est percée parallè@ ement à la gcrge 36 dans la couronne 28 et ouvre dans la lumière 34. De ia sorte tout. déplacement en rotation du guide 21 é@rase l'un ou l'autre des demi-tores 38, qui tend à repousser le guide 21 dans sa position initiale. Le guide 21 et la @@@@@nne 28 sont par ailleurs rendus solidaires axialement a@ moyen d'une bague 54 fixée sur la couronne 29 et appuyée su@ un épaulement 22 du guide 21. Cette bague 54 est fixée dans l'évidement du bi@@ 7 de façon à immobiliser axialement @e guide 2i. Chacun des blocs 6 et 7 est monté dans un boîtier 56, 57 et les deux boîtiers 56, 57 sont places dans un carter 58 comportant des fenêtres 60 au droit de l'espace entre es deux embouts 16, 17 c'est-à-dire au droit de l'appareil de mesure (fig.l). Le carter 58 est iui-meme supporté par un bàti non représenté par l'intermédiaire de plaques flexibles 60 qui sont percées d'un orifice central de passage des bottiers 56 et 57 et sur lesquelles des vis 62 fixent à la fois ie carter 58 et lesdits bd tiers 56 ou 57. Par ailleurs, selon une variante de réalisation, chacun des blocs 6 et 7 est solidaire d'un pignon denté 64 relié à un système d'entraînement en rotation tandis que des roulements à billes 66 sont disposés entre ledit bloc 6 ou 7 et le boîtier 56 ou 57. L'ensemble des couronnes à billes et du guide supporté par le bloc 6 ou le bloc 7 peut ainsi être entrainé en rotation autour de l'axe de l'organe de façon soit à permettre une analyse de la surface extérieure, soit à assurer un réglage de la position de la fente par rapport au dispositif de mesure. L'organe à mesurer qui est, de manière classique, monté entre deux cônes d'extrémité supportés par des plateaux ayant un certain jeu dans un plan perpendiculaire à l'axe du déplacement, est poussé en translation dans le guide 20, l'ailette hélicoïdale de cet organe étant située au droit de l'entrée en V de la fente 30. Au fur et à mesure du déplacement, le passage de l'hélice de l'ailette dans la fente fixe 30 donne à l'organe un mouvement de rotation autour de son axe propre, axe qui coïncide avec celui du dispositif de guidage. L'organe passe ainsi successivement à travers les deux séries de couronnes 2 et 4 puis S et 3, et pénètre dans le guide 21 dont la position a été réglée en fonction du pas de l'hélice, de préférence de façon que la distance entre les parties étroites des fentes 30 correspondent à un pas. Tant que la partie de l'organe qui passe dans le dispositif est régulière, le guide 21 reste immobile, le pas de l'ailette étant constant. La mesure s'effectue normalement, la direction de l'ailette est toujours la même au point de mesure. Si à un moment donné, ce pas est modifié à la suite d'une déformation ou d'une irrégularité de l'organe, le guide 21 est entraîne en rotation dans un sens ou dans l'autre contre l'action du ressort 38 mais la d@@e@@@ i n du dép@acement de l'organe reste inchangée. Le guide 21 repren@ d'a@@ieurs sa position de fonctionnement normal dès que la déf @mation esse. L'aiguille @@ @rgane à mesu@er se déplace donc rigoureusement selon une direction reg@@@@gne perpendiculaire à l'axe de mesure, l'a@lette étant t@@@@@@s d@@@gée de manière déterminée. Toutefois la direction de @ette allette peut être modifiée en ponction du pas de l'hélice par le réglage de la position du guide 21, réglage qui peut être effectué avant ia mesure ou qui, pour des variations de pas faibles, s'effectue automatiquement au cours de celle-ci. D'autre part, les déformations locales repoussant l'une ou l'autre des billes des couronnes 2 et 4 ou 3 et 5 provoquent un effort. supplémentaire sur les trois autres couronnes c'est-à-dire un effort qui est réparti entre elles et par suite relativement réduit. Cet effort peut donc aisément être absorbé par les billes et les ressorts. On assure donc un guidage axial et un guidage angulaire efficaces sans risque de rayuie ou d'autres dommages sur l'organe à mesurer. Les plaques flexibles permettent par ailleurs de transmettre un effort occasionnel important subi par l'ensemble du dispositif au bâti de support. Par exemple un frottement occasionnel important dû à un coincement de l'organe dans le guide provoque une vibration axiale de l'ensemble du dispositif. Cette vibration est transmise par les plaques flexibles 60 au système de commande, de préférence à un munirupteur d'arrêt du système d'entraînement de l'organe permettant ie @ontrôle et la réparation de l'ensemble. Ceci est extrêmement important dans le cas de la mesure d'aiguilles de matière fissile d'un réacteur nucléaire, ces aiguilles présentant généralement après leur sortie du réacteur une flèche importante et devant de plus erre examinées dans une chambre spéciale inacessible. Bien entendu diverses modifications pourraient être apportées au mode de rèalisation qui. vient d'être décrit, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1") Dispositif de guidage du déplacement axial d'un organe et tout particulièrement d'un organe muni dune ailette hélicoïdale, qui comporte, symét lquement par rapport à un plan perpendiculaire au déplacement à effectue, deux yeux de deux couronnes à billes,coaxiales à i'axe du déplacement et maintenues en contact avec l'organe par des ressorts, et deux guides tubulaires, percés d'une fente longitudanale s'élargissant vers l'extérieur à ses deux extrémités, dont l'un est fixe tandis que l'autre est susceptible de se déplacer en rotation en fonction du pas de l'ailette. 20) Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel le guide mobile est rappelé dans sa position initiale par un ressort annulaire maintenu entre lui et une butée fixe. 3o) Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel la fente de chaque guide a une largeur très légèrement supérieure à l'épaisseur de l'ailette et forme un V à chacune de ses extrémités, le V ouvrant vers l'extérieur du dispositif étant plus grand que celui qui ouvre à proximité des couronnes à billes. 40) Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les deux jeux de couronnes de billes et les deux guides sont maintenus dans un carter supporté par des plaques flexibles. 50) Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, qui comporte des pignons d'entraînement en rotation solidaires de chaque ensemble guide-couronnes à billes.