Brevet FR2463036A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne un appareil destiné à transporter des objets le long d'un trajet déterminé au préalable. L'invention concerne plus particulièrement un appareil de transport pouvant être télécommandé et alimenté de loin, et qui convient pour fonctionner dans des zones contaminées. Pour des raisons de sécurité et de santé du person- nel, il est habituel de prévoir un équipement télécommandé pour la manutention et le transport de matières toxiques ou radioactives. Dans un appareil télécommandé connu, le moteur destiné à déplacer les matières est exposé à la contamina- tion. Il est donc nécessaire de décontaminer le moteur et l'équipement qui lui est associé avant de pouvoir effectuer tout travail d'entretien ou de réparation. On a déjà proposé un appareil de transport compre- nant un chariot supporté sur un chemin de guidage et ayant un groupe moteur comprenant des électro-aimants de maintien en suspension ("de lévitation") et un moteur linéaire. Les électro-aimants soulèvent le chariot et, à l'aide de transduc- teurs de régulation, commandent la hauteur et la position du chariot par rapport au chemin de guidage. Le moteur linéaire sert à propulser le chariot le long du chemin de guidage. Dans ce dispositif connu, les électro-aimants de lévitation et le moteur d'entraînement font partie du chariot et doivent, si l'appareil est utilisé au transport de matières contaminées, être décontaminés. Il va donc être nécessaire de décontaminer la totalité de l'appareil de transport avant de pouvoir entre- tenir ou réparer les électro-aimants et le moteur de commande ou d'entraînement. La présente invention vise à proposer un appareil de transport capable de traiter ou de transporter des ma- tières contaminées,et dans lequel les parties de l'appareil qui risquent le plus d'exiger un entretien en cours d'utili- sation ne sont pas exposées à la contamination. Selon la présente invention, celle-ci propose-un appareil de transport comprenant un groupe moteur principal et un groupe asservi pouvant se déplacer à l'unisson le long d'un trajet prédéterminé, le groupe asservi étant relié magné- tiquement au groupe moteur et en.étant physiquement isolé. De préférence, le groupe asservi est disposé au-des- SOUS du groupe moteur et il en est isolé par une paroi magné- tiquement transparente et qui peut être en verre. La paroi peut former le plafond d'un tunnel le long duquel le groupe asservi Peut se déplacer entre plusieurs postes de travail. Commodément, le groupe moteur-est guidé et supporté sur un chemin de roulement ou de déplacement et il est- muni d'électro-aimants et d'un montage de régulation qui surveille la relation de position entre'le groupe moteur et le groupe asservi. Le groupe asservi peut comporter des bandes d'une matière- ferromagnétique qui sont attirées,-lorsque les électro- aimants sont excités, afin de maintenir en suspension le groupe asservi dans son tunnel, la séparation et la position du groupe asservi par rapport au groupe moteur, et donc les forces magnétiques engendrées par les électro-aimants,étant commandées en réponse à des signaux provenant du montage de régulation. L'invention sera décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquelsi la figure 1 est une coupe schématique partielle d'une forme de réalisation d'un appareil de transport dans lequel les groupes moteur(ou de commande) et asservi sont superposés; la figure 2-est une coupe longitudinale schématique des groupes moteur ou de commande et asservi.; la figure 3 est une vue schématique en long des groupes de commande et asservi. En se référant aux figures, on voit qu'un appareil de transport comprend un groupe moteur ou de commande 1 auquel est associé un groupe asservi 2. Le groupe 2 est situé dans un tunnel 3 de section sensiblement rectangulaire et qui est formé d'un couloir 4 en U recouvert d'un plafond ou toit plat 5 fixé, de préférence de manière étanche, au couloir 4. Un bâti 6 de support chevauche le tunnel 3 et porte des rails 7 et des che- mins de guidage 71 pour le déplacement du groupe moteur 1. Dans la forme de réalisation illustrée et-à titre d'exemple seulement, le côté gauche du groupe moteur comporte une branche 8 dirigée vers l'extérieur.et qui coopère avec un chemin de guidage 7.1 dans lequel elle glisse, cependant que le côté droit du groupe moteur comporte des roues 9 espacées qui roulent sur des rails 7. L'appareil de transport peut être logé dans une enceinte blindée 10 de protection contre la radioactivité et que l'on peut démonter pour pouvoir accéder à l'appareil afin de le réparer et de l'entretenir. Le groupe asservi 2 comprend un cadre rigide léger dont les plaques supérieure 11 et inférieure 12 sont reliées par des cloisons 13 disposées près des extrémités opposées des plaques. Uneconsole 14, sensiblement en forme de L, part de chaque extrémité de la plaque supérieure pour se terminer approximativment à mi-chemin entre les plaques 11 et 12. Chaque console 14 porte un dispositif 15 de montage entre les- quels une pièce, comme une barre 16 de combustible nucléaire, peut être montée de façon amovible. De plus, le groupe 2 peut comporter un moteur auxiliaire 17, commodément un moteur shunt alimenté en courant continu par une batterie de piles rechar- geable et destinée à faire tourner la pièce seule dans l'un des dispositifsde montage 15. Le moteur 17 est télécommandé par un équipement situé à l'extérieur du tunnel 3. Le groupe de commande 1, supporté de façon à pouvoir se déplacer le long des rails 7 et chemins 71, peut être pro- Pulsé par un moteur électrique linéaire 18. De préférence, on utilise un moteur linéaire synchrone à réluctance démultipliée pouvant assurer une commande précise à de faibles vitesses de déplacement. Le moteur 18 est monté sur le groupe de commande et comprend un groupe aligné d'électroaimants coopérant avec une série de pôles passifs incorporés dans un monorail 19 situé au-dessus du groupe de commande et qui s'étend le long de l'axe du tunnel. De préférence, le pas de séparation des électro-aimants du moteur 18 est légèrement supérieur à l'espa- cement des pôles passifs du monorail 19 afin de produire une relation de démultiplication du type vernier. Lorsqu'ils sont alimentés, les électroaimants réagissent avec les pôles du monorail pour propulser le groupe moteur ou de commande 1 le long du chemin ou du rail 7. La vitesse de propulsion est régla- ble. En variante, on peut utiliser un dispositif mécanique, comme par exemple un pignon et une crémaillère, pour propul- ser le groupe moteur 1. Le groupe moteur ou de commande 1 comporte également des électro-aimants qui coopèrent avec les bandes ferromagnéti- ques disposées sur le groupe asservi 2 pour maintenir en sus- pension ce groupe 2 au sein du tunnel 3. Les électro-aimants sont commodémentdisposés en trois paires, à savoir des première et seconde paires, 20 et 21 respectivement, voisines des extrémités respectives du groupe moteur 1 et une troisième paire 22 disposée à peu près à mi-chemin le long du groupe moteur 1. Les première et seconde paires 20 et 21 sont disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal du-groupe moteur 1 et du côté opposé à la troisième paire 22 (voir figure 3). Chaque paire terminale est placée en position opposée excentrée par rapport à l'axe d'une bande ferromagnétique 23, 24 respective avec laquelle elle coopère et qui est disposée sur le groupe asser- vi 2 (voir figure 2). Les bandes sont en forme de L, les électro--. aimants étant disposés au-dessus de la branche du L parallèle à l'axe longitudinal du groupe moteur, un transduc- teur de commande 25 étant disposé au-dessus de l'autre branche de la bande en forme de L. Les transducteurs 25 détectent les décalages latéraux de la position du groupe asservi 2 et en- voient des signaux destinés à faire varier la relation entre l'énergie alimentant les électro-aimants des première et seconde paires afin de surveiller et de corriger toute déviation latérale de la position du groupe asservi 2 dans le tunnel. Un dispositif semblable sert à maintenir la position longitudinale du groupe asservi 2. Les électro-aimants formant la troisième paire 22 sont montés sur le groupe moteur 1 directement au- dessus mais légèrement par-dessus les extrémités d'une bande ferromagnétique associée 26 placée sur le groupe assetvi 2. Un transducteur de commande 27 décèle la position d'un disque à la surface de la plaque du groupe asservi et corrige toute -déviation du groupe asservi par un réglage approprié de la relation entre l'énergie d'alimentation de chacun des électro. aimants de cette paire 22. Il est encore nécessaire d'assurer une commande permettant de limiter le mouvement vers le haut du groupe asservi lorsque les paires d'électroaimants sont alimentées, de façon à éviter que le groupe asservi ne vienne en contact avec le plafond 5 du tunnel. Cette commande est réalisée à l'aide de détecteurs 28 de proximité qui surveillent l'interval- le entre les électro-aimants et les bandes ferromagnétiques qui leur sont associées sur le groupe asservi. Les détecteurs alimentent en réaction une source commandant l'énergie alimen- tant l'appareil afin que le poids du groupe asservi soit cons- tamment contrebalancé par la force électromagnétique pour qu'existe un intervalle prescrit. Il résulte de ce qui est décrit ci-dessus qu'il est possible.de réaliser et de maintenir une relation précise de Position entre le groupe de commande ou moteur et le groupe asservi. Le groupe asservi est magnétiquement relié ou accouplé de façonr à se déplacer avec le groupe moteur mais il en est physiquement isolé dans le tunnel 3. Des barres omnibus (non représentées) peuvent être disposées de façon à alimenter en courant électrique les divers électro-aimants.- La pièce 16 montée sur le groupe 2 peut être déplacée entre un certain nombre de postes de travail disposés le long d'un trajet de déplacement et o divers travaux et opérations peuvent être réalisés sur cette pièce 16. La figure 1 montre un support d'outil 29 destiné à effectuer une opération parti- culière sur la pièce 16 à un poste de travail. On comprendra que l'appareil peut comporter plusieurs groupes moteurs et asservis associés pouvant se déplacer suc- cessivement le long de l'appareil entre un montant ou support d'outil d'entrée et un montant ou support d'outil de sortie. Des installations de stockage peuvent exister aux montants d'entrée et de sortie. La position d'un groupe moteur et d'un groupe asservi, reliés ou couplés magnétiquement, lors de leur déplacement de long de l'appareil peut être surveillée à l'aide d'un laser. Ainsi, chaque groupe moteur peut comporter un réflecteur de laser à triple miroir disposé de. façon à recevoir un faisceau laser projeté le long de l'appareil au- dessus du toit du tunnel. Le faisceau est refléchi par le triple miroir,et le faisceau réfléchi peut être dirigé par un interfé- romètre dans un compteur de franges d'interférence qui enregistre les variations de position du réflecteur et donc du groupe moteur. -Comme le groupe moteur est magnétiquement relié au groupe asservi, on peut ainsienregistrer avec précision la vitesse et la distance du groupe asservi par rapport à une position donnée, le calcul de la vitesse, qui comporte un dénombrement des franges par rapport au temps,-étant effectué électroniquement. En envoyant le signal indicateur de la vites- se dans le dispositif de commande du moteur linéaire, on peut corriger toute déviation par rapport à une vitesse prescrite de déplacement du groupe asservi le long du tunnel. La distan- ce de chaque support d'outil par rapport à.la position donnée- est connue et constante. Avantageusement, le tunnel et son toit sont en verre pouvant présenter une surface lisse facile à nettoyer. En - 15 variante, le tunnel peut être réalisé en des matériaux céra- miques ou en des matières minérales naturelles comme du schiste et du granit et le-toit en verre. Lorsque l'appareil est utilisé au transport de matières radioactives,comme des barres ou cartouches de combus- tible nucléaire, il est nécessaire de protéger le personnel et de le mettre à l'abri d'une radioactivité et d'autres émissions nuisibles. Le tunnel assure un certain degré de pro- tection contre la contamination résiduelle dans ce tunnel de façon à permettre l'enlèvement du blindage principal de protection pour donner accès à l'appareil. On peut effectuer des travaux d'entretien, de réparation et d'autres opérations Sur le groupe moteur lorsque celui-ci est à l'extérieur du tunnel et est séparé par le toit de l'intérieur du tunnel, lequel peut être contaminé.. En service, le groupe asservi est maintenu en sus- pension dans le tunnel lorsqu'on alimente ou excite les électro-aimants disposés sur le groupe rhoteur et destinés à ce maintien en suspension. Le groupe asservi est maintenu éloigné des parois du tunnel par. l'action des transducteurs de surveillance. Le groupe moteur est isolé, par le toit ma- gnétiquement transparent, du groupe asservi et de ce qui entoure celui-ci. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention,- de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appa- reil décrit et représenté. REVENDICATIONS 1. Appareil de transport, comprenant un groupe moteur et un groupe asservi pouvant se déplacer à l'unisson. le long d'un trajet prédéterminé et dans lequel le groupe asservi est magnétiquement relié ou accouplé au groupe moteur, cet appareil étant caractérisé en ce que le groupe asservi (2) est physiquement séparé du groupe moteur (1) par l'intercala- tion d'une barrière (5) en une matière magnétiquement trans- parente. 2. Appareil de transport selon la revendication 1, caractériséen ce que le groupe asservi (2) est disposé de façon à se déplacer le long d'un tunnel (3) placé sous le groupe moteur (1) et dont la barrière (5) constitue le toit. 3. Appareil de transport selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barrière (5) est en verre. 4. Appareil de transport selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupe asservi (2) comporte des bandes ferromagnétiques (23) pouvant coopérer avec des électro-aimants (20) montés sur le groupe moteur (1) pour maintenir en suspension:-ou en "lévitation" le groupe asservi (2). 5. Appareil de transport selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'i. l comporte un dispositif de commande (28) destiné à maintenir le groupe asservi (2) dans une posi- tion voulue en suspension lorsque les électro-aimants- 2p, 21, 22) sont excités. 6. Appareil de transport selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur linéaire (18) destiné à propulser le groupe moteur (1).