Brevet FR2352631A1 — publié le 19771223

La présente invention est relative à un dispositif permettant l'entrainement automatique pour le serrage et le desserrage d'un écrou coopérant avec la partie filetée d'un goujon ou. d'un boulon lequel peut être mis sous précontrainte au moyen d'un dispositif tendeur hydraulique. La mise sous précontrainte au moyen d'un dispositif hydraulique tendeur de boulon ou de goujon se fait habituellement au moyen de dispositifs comprenant principalement un piston muni d'un alésage central à travers lequel passe la tige du boulon ou du goujon, l'extrémité de cette tige dépassant à l'extérieur et coopérant avec une pièce de traction. Un corps ou cellule de configuration adaptée à celle du piston coopère avec celui-ci et un fluide à haute pression, par exemple de l'huile, permet de prcvoquer un déplacementrelatif du piston à l'intérieur de ladite cellule, ce déplacement provoquant par l'intermédiaire de la piece de traction la mise sous tension du boulon ou du goujon.Dans cette position, il est alors aisé de procéder manuellement ou automatiquement au vissage de l'écrou coopérant avec la partie filetée du boulon ou du goujon sans développer d'effort notable. Dans le cas ot il est nécessaire de procéder à la mise sous précontrainte d'un grand nombre de boulons ou de goujons, on comprend que le vissage manuel des écrous, que ce soit pour le serrage ou pour le desserrage représente une manoeuvre fastidieuse. C'est notamment le cas dans l'industrie nucléaire où la fermeture des couvercles de cuve des réacteurs nécessite la mise sous précontrainte d'un grand nombre de boulons ou de goujons sur la périphérie du couvercle. La présente invention a pour objet un dispositif d'entrai- nement automatique d'écrou qui permette d'accélérer les opérations de serrage et de desserrage au mcyen d'un ensemble intégré de conception simple et qui peut être aisément démonté, Le dispositif automatique de l'invention est destiné à l'entratnement d'un écrou de goujon ou de boulon mis sous précontrainte par un tendeur hydraulique, lequel comprend une jupe entourant le goujon et l'écrou. Le dispositif d'entraînement automatique de l'invention comprend un pignon d'entraînement coopérant avec une denture partielle prati quée sur la périphérie de l'écrou. Le pignon d'entraînement peut être logé dans une lumière latérale de la jupe.Selon l'invention, le pignon d'entraînement est monté sur un bâti susceptible de pivoter autour d'un axe solidaire de la jupe et orthogonal-à l'axe du goujon. Un vérin permet le mouvement de pivotement du bâti. Le bâti porte également un moteur et une transmission pour le pignon d'entraînement. Une partie fixe du vérin est rendue solidaire de la jupe. Dans un mode de réalisation préféré le bâti supporte également un dispositif limiteur de couple placé entre le moteur et la transmission de façon à ne pas endommager le dispositif lors du serrage de l'écrou. De la même manière, dans un mode de réalisation également préféré, un détecteur de position est monté dans le bâti pivotant et relié au moteur pour arrêter celui-ci lors du desserrage de l'écrou auwdeld d'une position déterminée. Dans un mode de réalisation avantageux, le bâti pivotant et le vérin d'actionnement sont fixés à la jupe au moyen de broches coopérant avec des brides de façon à former un ensemble aisément démontable. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier décrit à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par le dessin annexé qui représente une vue partielle en élévation en coupe d'un dispositif d'entraînement automatique conforme à l'invention coopérant avec un goujon de fixation du couvercle d'une cuve de réacteur nucléaire. Tel qu'il est représenté, le dispositif est destiné à coopérer avec un goujon 1 comportant une partie filetée la sur laquelle peut être vissé un écrou 2 Le goujon 1 sert à la fixation d'un couvercle 3 d'une cuve de réacteur nucléaire. Un grand nombre de goujons identiques au goujon 1 sont donc disposés cEte à côte sur la périphérie du couvercle 3, Chaque goujon 1 est mis sous précontrainte au moyen d'un dispositif tendeur dont seule la partie basse est représentée sur la figure. Dans cette partie basse, le dispositif tendeur se présente sous la forme d'une jupe 4 présentant un alésage central 5 qui est traversé par le goujon 1 et une cavité interne 6 susceptible de recevoir le goujon 1 et l'écrou 2. La partie basse de la jupe 4 s'appuie sur la périphérie du couvercle 3. De la même manière, l'écrou 2 prend appui sur le couvercle 3 par l'intermédiaire d'une rondelle 7. Pour permettre le serrage et le desserrage de l'écrou 2 sur la partie filetée la du goujon 1, l'écrou 2 présente sur sa périphérie une denture partielle 8 qui s'étend sur un arc de périphérie suffisant pour la faible rotation nécessaire lors du serrage ou du desserrage. Au voisinage de la denture 8, la paroi latérale de la jupe 4 présente une lumière 9 à l'intérieur de laquelle peut venir se loger un pignon d'entraînement 10 dont la denture coopère avec la denture 8. Comme on peut le voir sur la figure où une coupe partielle a été réalisée à l'endroit du pignon d'entraînement 10, celui-ci présente un axe 11 monté dans une branche horizontale 12 d'un bâti pivotant 13. Cette même branche horizontale 12 reçoit un train d'engrenage 14. Une branche verticale 15 du bâti pivotant 13, reliée à la branche horizontale 12, reçoit un dispositif limiteur de couple 16 de configuration classique et qui n'est pas représenté en détail sur la figure. Le limiteur de couple 16 transmet au train d'engrenage 14 le couple d'entraînement d'un moteur électrique 17 monté dans la partie haute de la branche verticale 15 du bâti pivotant 13. Un renvoi d'angle 18 est intercalé entre le moteur électrique 17 et le limiteur de couple 16. Bien entendu, on comprendra que le moteur électrique 17 pourrait être remplacé par un autre type de moteur. Dans l'exemple représenté, le moteur électrique 17 est alimenté en courant électrique par les fils de connexion 19. La partie supérieure de la branche verticale 15 du bâti pivotant 13 présente une bride en forme d'oreille 20 munie d'une perforation coopérant avec une broche 21 qui traverse ladite perforation ainsi qu'une perforation correspondante pratiquée sur une nervure verticale 22 de la jupe 4 audessus de la lumière-9. Comme on le voit sur la figure, la broche 21 qui joue le rôle d'axe de pivotement du bâti 13 est orthogonale à l'axe vertical du goujon 1. Dans sa partie basse, le bâti pivotant 13 présente, à la jonction entre les branches horizontale 12 et verticale 15, une deuxième bride de fixation 23 de même configuration que la précédente et à laquelle se trouve fixé le cylindre d'un vérin pneumatique 24 alimenté en air comprimé par les conduites 25. La tige du piston du vérin 24 est solidaire d'une broche 27 traversant une perforation d'une bride 28 fixée par une vis 29 sur la paroi latérale de la jupe 4 audessous de la lumière 9. La branche horizontale 12 du bâti pivotant 13 porte également un détecteur de position 30 dont le palpeur pivotant 31 est placé juste au-dessus du pignon d'entraînement 10 de façon à pouvoir entrer en contact avec la surface supérieure de l'écrou 2 lors du desserrage de celui-ci. Le détecteur de position est relié par des connexions non représentées à l'alimentation en courant électrique du moteur 17. Le dispositif d'entraînement de l'invention fonctionne de la manière suivante Lorsque l'on désire procéder à la fermeture du couvercle 3, l'ensemble des goujons tel que 1 portant leurs écrous 2 est tout d'abord mis en place. On vient ensuite coiffer chaque goujon 1 au moyen d'un dispositif tendeur hydraulique, la jupe 4 venant entourer la partie basse du goujon 1 et l'écrou 2. Pour cette opération, le vérin pneumatique 24 a tout d'abord été alimenté en air comprimé de façon à provoquer un pivotement de l'ensemble du bâti 13 autour de la broche 21 dans le sens de la flèche 32. Dans cette position, on voit que le pignon d'entraînement 10 se trouve dégagé de la lumière 9 afin de permettre l'opération de mise sous précontrainte du goujon 1.Bien entendu, dans cette position, le moteur électrique 17 n'est pas alimenté en courant électrique de sorte que le pignon d'entraînement 10 est au repos. La mise sous précontrainte du goujon 1 provoque une traction de celui-ci vers le haut qui entraîne l'écrou 2. Le dispositif tendeur étant maintenu dans cette position, on actionne dans le sens opposé le vérin 24 ce qui provoque un mouvement de pivotement du bâti 13 dans le sens opposé de la fleche 32. Le pignon d'entraînement 10 entre en contact par sa denture périphérique avec la denture partielle 8 de l'écrou 2. Comme on peut le voir sur la figure, ce mouvement se fait par une rotation autour d'un axe matérialisé par la broche 21 et orthogonal à l'axe du goujon 1. Lorsque le vérin pneumatique 24 est à fond de course, ce qui correspond à un engrènement convenable des dentures correspondantes du pignon d'entraînement 10 et de l'écrou 2, on alimente le moteur électrique 17, ce qui provoque un mouvement de rotation du pignon d'entraînement 10 et le serrage de l'écrou 2. I1 y a lieu de noter que le dispositif tendeur est maintenu en position de précontrainte, de sorte que le couple à exercer sur l'écrou 2 est très faible puisque ce n'est pas l'opération de serrage dudit écrou qui assure la tension du goujon. Lorsque l'écrou 2 arrive en contact avec la rondelle 7, le couple nécessaire au vissage augmente très rapidement et le dispositif limiteur de couple 16 provoque l'arrêt de l'alimentation du moteur électrique 17. L'écrou 2 est alors en position de serrage : c'est la position qui est représentée sur la figure, le palpeur 31 se trouvant à une certaine distance au-dessus de la face supérieure de l'écrou 2. On cesse alors d'alimenter le dispositif tendeur de goujon qui n'est pas représenté sur la figure et on actionne à nouveau le vérin pneumatique 24 pour faire pivoter le bâti 13 dans le sens de la flèche 32, le pignon d'entraînement 10 s'écartant à l'extérieur de la lumière 9. On peut alors retirer l'ensemble porté par la jupe 4. Pour procéder à l'opération inverse, on amène le pignon d'entraînement 10 en contact avec la denture 8 en faisant pivoter le bâti 13 au moyen du vérin pneumatique 24 et on provoque une rotation en sens inverse du pignon d'entraî- nement 10 au moyen du moteur électrique 17, après avoir placé le goujon 1 en traction au moyen du dispositif tendeur hydraulique. La rotation du pignon d'entraînement 10 provoque le desserrage de l'écrou 2 qui se déplace donc vers le haut. Au mament où la face supérieure de l'écrou 2 entre en contact avec le palpeur 31, celui-ci pivote vers le haut agissant ainsi sur un contact du détecteur de position 30 qui coupe l'alimentation électrique du moteur 17. Le bâti 13 peut alors entre de nouveau pivoté pour écarter le pignon d'entral- nement 10, puis le dispositif tendeur est mis au repos et la jupe 4 ainsi avec l'ensemble des goujons 1 soulevée et retirée du couvercle 3. On peut avantageusement réaliser les broches 21 et 27 sous une forme aisément démontable à la main. De cette manière, on voit que le simple retrait de ces deux broches permet un démontage aisé de l'ensemble du dispositif d'en entraînement automatique de l'invention qui se présente sous la forme d'un bloc intégré sur le bâti pivotant 13. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement automatique d'un écrou de goujon ou de boulon mis sous précontrainte par un tendeur hydraulique comprenant une jupe entourant le goujon et l'écrou et un pignon d'entraînement pouvant se loger dans une lumière de la jupe et coopérant avec une denture partielle pratiquée sur la périphérie de l'écrou, caractérisé par le fait que le pignon d'entraînement est monté sur un bati susceptible de pivoter sous l'action d'un vérin, autour d'un axe solidaire de la jupe, orthogonal à l'axe du goujon, le bâti portant également un moteur et une transmission pour le pignon d'entraînement. 2. Dispositif d'entraînement automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une partie fixe du vérin est solidaire de la jupe. 3. Dispositif d'entraînement automatique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un dispositif limiteur de couple est monté dans le bâti pivotant entre le moteur et la transmission. 4. Dispositif d'entraînement automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un détecteur de position est monté dans le bâti pivotant et relié au moteur pour arrêter celui-ci lors du desserrage de l'écrou au-delà d'une position déterminée. 5, Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bâti pivotant et le vérin sont fixés à la jupe au moyen de broches coopérant avec des brides de façon à permettre un démontage aisé de l'ensemble.