Brevet FR2364529A1 — publié le 19780407

L'invention est relative à un dispositif de vissage et dévissage sous tension pour ouvrir et fermer le couvercle d'une cuve de réacteur nucléaire, par entraînement en rotation du goujon fileté avec son écrou (appelé ci-après "écrou de cuve"), en 5 vue de l'extraire du filetage ménagé dans la bride de cuve ou de l'y introduire, dispositif dans lequel, d'une part, un anneau porteur s'appuie sur la bride du couvercle et est muni de vérins de levage pour mettre le goujon sous une tension préalable et, d'autre part, des ensembles porte-goujon sont montés sur l'anneau 10 porteur pour soulever le goujon de telle façon que, lors de son son vissage dans la bride de cuve ou de/devissage hors de cette bride, le goujon soit délesté autant que possible. Un tel dispositif est décrit dans le brevet principal. Selon le brevet principal, le dispositif de vissage et 15 dévissage sous tension est agencé de façon telle que chaque ensemble porte-goujon soit constitué par un vérin dont le cylindre est solidaire du dispositif de vissage et dévissage sous tension et dont le piston est à relier de façon démontable au goujon. Ce piston est constitué de deux tubes coaxiaux, susceptibles de cou-2° lisser axialement l'un par rapport à l'autre de façon limitée, dont le tube intérieur possède à son extrémité inférieure plusieurs trous tronconiques dans lesquels sont logées des billes de verrouillage et dont le tube extérieur possède à son extrémité inférieure une saillie annulaire qui empêche les billes de s'échapper 25 d'une gorge annulaire dont est muni le goujon. Pour extraire les goujons du filetage de la bride de cuve, on abaisse au-dessus des goujons le dispositif de vissage et dévissage avec son anneau porteur jusqu'à ce que cet anneau repose sur la bride du couvercle. On engage alors des mâchoires dans des cannelures portées 3° par l'extrémité supérieure du goujon, puis on met sous pression les vérins pour qu'ils soumettent le goujon à un allongement. Une fois cet allongement assuré, on desserre 1'écrou de cuve en engageant, par une ouverture de l'anneau porteur, un pignon pour le mettre en prise avec une denture portée par l'écrou de cuve et 35 pour faire ainsi tourner ce dernier. Après soulèvement du dispositif de serrage et desserrage sous tension, on introduit du fluide sous pression dans le vérin, ce qui exerce sur le goujon une force dirigée de bas en haut. Cette force déleste autant que possible le goujon dans le filetage de la bride de cuve. L'extrac-40 tion des goujons hors de leur filetage se fait à l'aide d'outils 2 2364529 qui sont montés sur une grue portant le dispositif de vissage et dévissage sous tension. L'invention a pour but de perfectionner le dispositif de vissage et dévissage sous tension conforme au brevet princi-5 pal. Elle a en outre pour but de créer un dispositif de vissage et dévissage sous tension qui permette aussi de transporter à l'écart, en une seule opération, aussi bien les goujons avec leurs écrous que les écrous seulement. Selon l'invention, ces buts sont atteints grâce essentielle» lement au fait qu'au moins un outil, capable de délester et faire tourner les goujons, peut circuler tout le long d'une voie à deux rails qui s'étend, à une certaine distance de l'anneau porteur, sur tout le périmètre de cet anneau. De cette manière, on obtient un dispositif de vissage et 15 dévissage sous tension qui atteint complètement les buts susindi-qués et qui, de plus, est sûr et simple et permet d'exercer des couples élevés pour desserrer les goujons. Avantageusement, la voie à deux rails est disposée sur des supports qui sont écartés l'un de l'autre et qui sont reliés 20 à l'anneau porteur. Un chariot, constitué d'un tube vertical et de traverses qui sont fixées à celui-ci et sur lesquelles sont montées des billes de roulement, porte le susdit outil et est capable de circuler sur la voie à deux rails. Les traverses peuvent être remplacées par une plaque unique passant d'un côté à 25 l'autre du tube vertical et portant les billes de roulement. Le chariot qui peut ainsi circuler sur la voie à deux rails permet d'amener à n'importe lequel des goujons l'outil capable de délester et de faire tourner ceux-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'outil 30 capable de délester et faire tourner les goujons est constitué par un vérin qui est agencé pour pouvoir être réglé en hauteur à l'intérieur du tube vertical et dont le cylindre est constitué d'un tube intérieur et d'un tube extérieur coaxial au précédent et écarté radialement de celui-ci, le piston de ce vérin étant 35 annulaire et disposé de façon coulissante entre les tubes intérieur et extérieur du cylindre. Le piston annulaire est relié à un tube protecteur coaxial qui entoure le tube extérieur du cylindre du vérin. Selon une autre proposition qui est faite dans le cadre 40 de l'invention, un premier pion est disposé à l'intérieur du tube 3' 2364529 protecteur, au bas de celui-ci ; de même, un deuxième pion est disposé à l'intérieur du tube vertical, au bas de celui-ci. Les têtes des deux pions sont logées à glissement dans deux rainures, indépendantes l'une de l'autre, qui sont ménagées sur le tube 5 extérieur du cylindre. De cette manière, le vérin est empêché de tourner sur lui-même et par rapport au tube vertical. Selon une autre caractéristique de l'invention, deux tubes coaxiaux (tube intérieur et tube extérieur) sont montés, de façon réglable en hauteur, dans le tube intérieur du cylindre 10 et peuvent être déplacés angulairement l'un par rapport à l'autre, à l'aide d'un volant. A leurs extrémités tournées vers le goujon, les tubes coaxiaux sont munis d'ouvertures approximativement triangulaires qui, en coupe transversale, ont la même forme que la tête du goujon, cette tête ayant donc elle aussi une section 15 approximativement triangulaire. Bien entendu, les ouvertures en question peuvent aussi avoir par exemple un contour à peu près carré ou hexagonal, la section de la tête de goujon étant alors à peu près carrée ou hexagonale. En outre, les tubes coaxiaux (consistant en un tube intérieur et en un tube extérieur) peuvent 2° être accouplés à l'aide d'un levier basculant qui est fixé au tube extérieur à l'aide d'une bride et dont un bras est capable de s'engager dans une encoche du tube intérieur. Les tubes intérieur et extérieur peuvent alors être entraînés ensemble en rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme moteur(tel qu'un moteur 25 électrique) en vue d'extraire le goujon du filetage ménagé dans la bride de cuve ou de l'y introduire. De plus, le dispositif comprend un verrou qui, pour*rendre le transport plus sûr, enserre le goujon au niveau d'une gorge. Selon encore un développement de l'invention, le tube 30 vertical est muni d'ouvertures allongées ou boutonnières dans lesquelles peut glisser un étrier en U qui embrasse le tube vertical, deux excentriques, qui passent par des ouvertures du tube vertical, étant fixés à 1'étrier. On est ainsi en mesure de faire passer l'outil, capable de délester et faire tourner les goujons, 35 au-delà de la tête du goujon et de le faire rouler sur la voie à deux rails, jusqu'au goujon suivant à enlever ou à fixer. Les dessins annexés illustrent un mode de réalisation particulier de l'invention. Celle-ci n'est d'ailleurs pas limitée à ce mode de réalisation car diverses variantes sont possibles 40 dans le cadre de l'invention. 4 2364529 La figure 1 montre le goujon qui est enfoncé dans la bride ainsi que le dispositif de vissage et dévissage sous tension qui est placé par dessus. La figure 2 montre schématiquement en plan un tronçon de 5 la voie à deux rails. La figure 3 montre en coupe, à plus grande échelle, l'outil capable de délester et de faire tourner les goujons. La figure 4 est, à plus grande échelle, une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. 10 La figure 5 montre l'outil capable de délester et de faire tourner les goujons, avec un goujon extrait du filetage de bride. La figure 6 est, à plus grande échelle, une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5. La figure 7 montre l'outil capable de délester et de 15 faire tourner les goujons, en élévation avec parties coupées. La figure 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7. La figure 9 montre une partie des éléments de la figure 7, mais en position relevée. 20 Le dispositif de vissage et dévissage sous tension confor me à l'invention, tel qu'il est représenté à la figure 1, sert à ouvrir et à fermer le couvercle 10 de la cuve 11 d'un réacteur nucléaire en faisant tourner un goujon 12, muni de son écrou de cuve 13, pour l'introduire dans le filetage de la bride de cuve 25 14 ou pour l'extraire de ce filetage. Sur un anneau porteur 15 sont montés des vérins de levage 16 qui, lorsqu'ils reçoivent un fluide sous pression, mettent sous tension ou allongent le goujon 12, par l'intermédiaire d'un croisillon 17 et de mâchoires d'accouplement 18 qui sont alors reliées mécaniquement à l'extré-30 mité supérieure 19 de ce goujon 12. De plus, l'anneau porteur 15 est muni de supports 20 qui sont disposés à distance l'un de l'autre et sur lesquels est montée une voie à deux rails 21 qui s'étend sur tout le périmètre de l'anneau porteur 15. Au moins un chariot 22, muni d'un outil 35 23 capable de délester et de faire tourner les goujons 12, est placé sur la voie 21 de façon à pouvoir circuler tout le long de celle-ci (figures 1 et 2). Le chariot 22 est constitué par un tube vertical 24 (visible en plan à la figure 8) et par des traverses 25 qui sont fixées à ce tube 24 et sur lesquelles sont 40 montées des billes de roulement 26. 5 2364529 Le fonctionnement est le suivant. Pour ouvrir le couvercle lC,on suspend le dispositif de vissage et dévissage sous tension au-dessus des goujons 12, de la manière représentée à la figure 1. Dans cette position, 5 le dispositif en question est encore au repos. Puis on abaisse ce dispositif jusqu'à la position indiquée en 27 par un trait mixte à la figure 1. Le dispositif de vissage et dévissage sous tension a son anneau porteur 15 qui repose alors sur la bride 28 du couvercle 10. 10 On introduit maintenant les mâchoires 18 dans des cannelu res qui sont ménagées à cet effet à l'extrémité supérieure 19 du goujon 12, puis on met sous pression les vérins 16 qui soumettent le goujon 12 à une tension ou allongement. Une fois cet allongement assuré, on desserre 1'écrou de cuve 13 en engageant, par une 15 ouverture 29 de l'anneau porteur 15, un pignon ou organe analogue pour le mettre en prise avec une denture 30 portée extérieurement par 1'écrou 13 et pour faire ainsi tourner ce dernier. On relève ensuite le dispositif de serrage et desserrage sous tension jusqu'à la position représentée à la figure 1. 20 On fait alors rouler sur la voie à deux rails 21, par l'intermédiaire des billes 26, le chariot 22,portant l'outil 23 capable de délester et faire tourner les goujons 12, qui occupait une position de repos quelconque pendant toutes les opérations qui viennent d'être décrites, et ce jusqu'à ce que l'axe de 25 deux tubes coaxiaux (tube intérieur 31 et tube extérieur 32) coïncide avec l'axe du goujon 12 considéré. Les tubes 31, 32 sont agencés de façon à pouvoir coulisser verticalement et à tourner l'un par rapport à l'autre à l'intérieur d'un vérin (à cylindre 53 et à piston 55) qui sera décrit ci-après. 30 A leurs extrémités tournées vers le goujon 12, les tubes coaxiaux (tube intérieur 31 et tube extérieur 32) sont munis d'ouvertures 33, 34 (figures 3 et 4) dans lesquelles est enfilée la tête de goujon 35 qui est munie de trois faces 36 décalées de 120° les unes par rapport aux autres, les ouvertures 33, 34, 35 de profil à peu près triangulaire, ayant la même forme que la section de la tête de goujon 35. A son extrémité éloignée du goujon 12, le tube intérieur 31 est accouplé par un bout d'arbre 37 à un volant 38 et à un mécanisme moteur 39 tel qu'un moteur électrique. Un tel accouple-40 ment se fait par exemple à l'aide d'un clavetage 40, mais peut 6 2364529 aussi être réalisé par une denture ou moyen analogue. Un levier basculant 42, muni de deux bras 43 et 47 à angle droit,est monté sur une bride 41 qui est solidaire du tube extérieur 32. Le bras 43 du levier 42 peut être engagé soit dans l'une de deux enco-5 ches profondes 44,44', soit dans une encoche peu profonde 45, ces trois encoches étant ménagées dans le tube intérieur 31 (figure 5). Si les tubes intérieur 31 et extérieur 32 doivent être engagés sur la tête de goujon 35, on fait tourner le tube inté-10 rieur 31 à l'aide du volant 38 de telle façon que le bras 43 du levier 42 pénètre dans l'encoche peu profonde 45, les tubes intérieur 31 et extérieur 32 étant décalés de 60° l'un par rapport à l'autre de façon que leurs ouvertures 33, 34 viennent en coïncidence. A l'aide du volant 38, on fait alors tourner ensemble 15 lès tubes intérieur 31 et extérieur 32, qui sont montés sur un roulement à billes 46 de façon à pouvoir tourner en bloc et qui sont alors accouplés par le levier basculant 42, jusqu'à ce que leurs ouvertures 33 et 34 viennent occuper la même position que les faces 36 de la tête de goujon 35 sur laquelle peuvent alors 20 être engagées ces ouvertures 33, 34. Cette opération est facilitée par le fait que le levier basculant 42 est placé obliquement (ainsi qu'on l'a représenté en trait mixte à la figure 3 et en trait plein à la figure 7) par l'engagement du bras 43 du levier 42 dans l'encoche peu profonde 45, ce qui fait pénétrer 25 l'autre bras 47 de ce levier dans l'ouverture 48 d'une console 49. ' Cette ouverture 48 s'étend sur plus de 120° de façon telle que, lorsque le bras 47 du levier 42 est entraîné à l'intérieur de celle-ci autour de l'axe vertical de l'ensemble, on trouve 30 sûrement, pour le tube intérieur 31 et le tube extérieur 32, la position pour laquelle leurs ouvertures 33,34 occupent la même position que les faces 36 de la tête de goujon 35. Une fois l'engagement effectué, on fait tourner le tube intérieur 31 et le tube extérieur 32 de 60° l'un par rapport à l'autre à l'aide 35 du volant 38 de façon que le bras 43 du levier 42 pénètre à nouveau dans l'une des encoches profondes 44,44'. En raison de la rotation relative ainsi imprimée aux deux tubes 31,32, une portée 50 du tube extérieur 32 vient s'appliquer sous un épaulement 51 de la tête de goujon 12 (figures 3 et 4). En cette phase, le 40 goujon 12 est rendu solidaire des tubes intérieur 31 et extérieur 7 2364529 32. Pour visser le goujon 12 dans le filetage de la bride de cuve 14 ou pour l'en dévisser, on se sert du mécanisme moteur 39; le tube intérieur 31 et le tube extérieur 32 avec sa bride 41 et 5 avec le levier basculant 42 participent alors au même mouvement de rotation que le goujon 12. A ce stade, la chambre 52 du vérin 53,55 reçoit du fluide sous pression par une canalisation 54, si bien que le piston 55 exerce sur le goujon 12 une force dirigée de bas en haut. Cette 10 force déleste le goujon 12 dans toute la mesure du possible à l'intérieur du filetage de la bride de cuve 14 si bien que l'apparition de forces de frottement relativement élevées n'est pas à craindre lors du dévissage du goujon 12. Le cylindre 53 est constitué par un tube intérieur 56 et 15 par un tube extérieur 57, coaxial au précédent et écarté radiale-ment de celui-ci ; le piston 55, dont la forme est annulaire, peut coulisser entre ces deux tubes 56 et 57. Le piston 55 est relié à un tube protecteur coaxial 58 qui entoure le tube extérieur 57 du cylindre 53. A son extrémité inférieure, le tube protecteur 20 58 porte intérieurement un pion 59 (figures 3 et 5) dont la tête peut glisser dans une rainure longitudinale 60 qui est ménagée sur le cylindre 53, ce qui empêche ce dernier de tourner par rapport au piston 55 et à son tube protecteur 58. A son extrémité inférieure, le tube vertical 24 porte 25 aussi intérieurement un pion 61 dont la tête peut glisser dans une rainure longitudinale 62 qui est ménagée sur le cylindre 53 (figure 9). Ceci empêche le vérin 53,55 de tourner par rapport au tube vertical 24. Lorsque le piston 55 est soumis à l'action d'un-fluide 30 sous pression, le fluide qui se trouve dans la chambre 63 du vérin 53,55 peut s'échapper par un orifice 64 et par une canalisation 65 (figures 3 et 5). Lo.rsque le goujon 12 est levé aussi haut qu'on l'a montré à la figure 5, un verrou 66 (voir aussi la figure 6) est écarté suffisamment loin de sa position initiale (représen-35 tée en trait mixe à la figure 6) pour que, par son ouverture 67, il embrasse le goujon 12 au niveau de sa gorge 68. Le cylindre 53 est à cet effet muni d'un dégagement 69. Par fermeture de la canalisation d'alimentation 54, on fait alors s'abaisser le goujon 12 suffisamment loin pour que son 40 épaulement 70 vienne reposer sur le talon 71 du verrou 66 et on 8 2364529 bloque le verrou 66 à l'aide d'un levier 72. Le talon 71 s'étend sur un arc de plus de 180°, ce qui empêche le goujon 12 de s'échapper par glissement. Ensuite, on libère la liaison qui avait été établie 5 entre la tête de goujon 35 et les tubes 31,32, en effectuant les opérations décrites ci-dessus en sens et en ordre inverses, et le goujon 12 se trouve alors suspendu et maintenu à une plaque-support 73. Le tube vertical 24, dont le profil est carré selon la 10 figure 7, est entouré partiellement par un étrier 74 en U (figures 7 à 9) dont les extrémités peuvent glisser, par l'intermédiaire de bouts d'axe 75, dans des ouvertures allongées ou boutonnières 76. Sur les bouts d'axes 75 sont calés des excentriques 77 qui passent par des ouvertures 78 du tube vertical 24. Si l'on 15 déplace l'étrier 74 dans le sens de la flèche a> (figure 7) avec les excentriques 77 de façon qu'il vienne occuper la position en trait mixte de la figure 7, ces excentriques 77 viennent se placer, à l'intérieur du tube vertical 24, sous un épaulement 79 du tube protecteur 58. 20 Si l'on fait alors basculer 1'étrier 74 vers le bas comme le montre la figure 9, les excentriques 77 viennent attaquer par dessous les épaulements 79 du tube protecteur 58 et soulèvent, à l'intérieur du tube vertical 24, le vérin 53,55 et les tubes intérieur 31 et extérieur 32 en les écartant de la 25 plaque-support 73. L'étrier 74 est immobilisé à cette position par un crochet 80* Dans les conditions de la figure 9, on peut alors faire passer au-dessus de la tête de goujon 35 considérée le chariot 22, qui porte l'outil 23 capable de délester et faire tourner 30 les goujons, et faire rouler ce chariot 22 le long de la voie 21, jusqu'au prochain goujon 12 à desserrer ou à fixer. o 2364529 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de vissage et dévissage sous tension pour ouvrir et fermer le couvercle d'une cuve de réacteur nucléaire, par entraînement en rotation du goujon fileté avec son écrou 5 (appelé ci-après "écrou de cuve"), en vue de l'extraire du filetage ménagé dans la bride de cuve ou de l'y introduire, dispositif dans lequel, d'une part, un anneau porteur s'appuie sur la bride du couvercle et est muni de vérins de levage pour mettre le goujon sous une tension préalable et, d'autre part, des ensem-10 bles porte-goujon sont montés sur l'anneau porteur pour soulever le goujon de telle façon que, lors de son vissage dans la bride de cuve ou de son dévissage hors de cette bride, le goujon soit délesté autant que possible, caractérisé en ce qu'au moins un outil(23), capable de délester et faire tourner les goujons (12), 15 peut circuler tout le long d'une voie à deux rails (21) qui s'étend, à une certaine distance de l'anneau porteur (15), sur tout le périmètre de cet anneau. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie à deux rails (21) est disposée sur des supports 20 (20) qui sont écartés l'un de l'autre et qui sont reliés à l'anneau porteur (15). 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un chariot (22), constitué d'un tube vertical (24) et de traverses (25) qui sont fixées à celui-ci et sur 25 lesquelles sont montées des billes de roulement (26), porte le susdit outil (23) et est capable de circuler sur la voie à deux rails (21). 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil (23) capable de délester et faire tourner les 3° goujons (12) est constitué par un vérin qui est agencé pour pouvoir être réglé en hauteur à l'intérieur du tube vertical (24) et dont le cylindre (53) est constitué d'un tube intérieur (56) et d'un tube extérieur (57) coaxial au précédent et écarté radia-lement de celui-ci, le piston (55) de ce vérin étant annulaire 35 et disposé de façon coulissante entre les tubes intérieur (56) et extérieur (57) du cylindre. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston annulaire (55) est relié à un tube protecteur coaxial (58) qui entoure le tube extérieur (57) du cylindre 40 (53) du vérin. 10 2364529 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'à son extrémité inférieure, le tube protecteur (58) porte intérieurement un pion (59) dont la tête peut glisser dans une rainure (60) qui est ménagée dans le tube 5 extérieur (57) du cylindre (53). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'à son extrémité inférieure, le tube vertical(24) porte intérieurement un pion (61) dont la tête peut glisser dans une rainure (62) qui est ménagée dans le tube extc- 10 rieur (57) du cylindre (53). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendication:: 1 à 7, caractérisé en ce que deux tubes coaxiaux (tube intérieur 31 et tube extérieur 32) sont montés de façon réglable en hauteur, dans le tube intérieur (56) du cylindre (53), et peuvent être 15 déplacés angulairement l'un par rapport à l'autre. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'à leurs extrémités tournées vers le goujon (12), les tubes coaxiaux (tube intérieur 31 et tube extérieur 32) sont munis d'ouvertures approximativement triangulai- 20 res (33,34) qui, en coupe transversale, ont la même forme que la tête (35) du goujon (12). 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un volant (38) permet de déplacer en rotation les tubes coaxiaux (tube intérieur 31 et tube exté- 25 rieur 32) l'Un par rapport à l'autre. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un levier basculant (42), fixé au tube extérieur (32) par l'intermédiaire d'une bride (41), pénètre par un bras (43) dans une encoche (44,44',45) du tube intérieur 30 (31). 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un mécanisme moteur (39) permet de faire tourner ensemble le tube intérieur (31) et le tube extérieur (32). 35 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la tête (35) de chaque goujon (12) a un profil approximativement triangulaire. 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un verrou (66) qui 40 enserre le goujon (12) au niveau d'une gorge (68). îr 2364529 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le tube vertical (24) est muni d'ouvertures allongées ou boutonnières (76) dans lesquelles peut glisser un étrier en U (74) qui embrasse le tube vertical 5 (24). 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que deux excentriques (77), qui passent par des ouvertures (78) du tube vertical (24), sont fixés à 1'étrier (74).