Brevet FR2492781A1 — publié le 19820430

Procdul e t: i isposit.il de m.il:lUlient. in n de (oLI jons La prdsenLe invent:ion concerne la manutention de pièces allongées de grandes dimensions et en l.articulier de goujons uti]is(s pour la fixation des couvercles de cuve de réacteurs nuc léaires. On sail: que les r(acteurs de centrales nucléaires compor- tent généralement une cuve (le pression enfermant le combus- tible et fermée par un couvercle rendu solidaire de la cuve au moyen d'un ensemble (le goujons di.sposés à sa péri}-hérie. Ces goujons, de grandes dimensions et d]'un poids important, doi- vent pouvoir être montés et démontés lors dCe l'ouverture. du couvercle de la cuve. On a déjà cdCcrit, notamment dans la demande dle brevet français 78 27549, tin dispositif automatique )permettant.i le vissage et le dévissage de goujons de ce type de manière automatique. La prsencte invention a pour objet de simpli.fier la manu'tention des. goujons après l.eur dtvissage lors de l'ouver- ture du couvercle de la cuve ou avant].eur vissage lors de la ferrmeture ldu couve-rcle de cuve de façon à-limiter la manipu- lati on des goujons par le pe(rsonnel des centrales nucléaires. LJ prOsente invention a donc pour objet de permettre la manutention des goujons depuis un anneau de support faisant partie du dispositif automatique dle vissage et de dévissage jusqu'à un conteneur o les goujons peuvent être convenable- ment stockds et réciproquement deCpuis ce conteneur jusqu 'à la pince annulaire de la-machine automatilqule le vissage et de dcévi.ssaqce reposant sur 1un stand suplbort. Le ci isiosit:i f de manutentlion dle goujons selon l'invention permeto le déplacement vertical du goujon et: son pivotement ]us t. ion, le dispositif de manu-ention comlprende un bras pivotant susceptible de bascu].er autour d'un axe fixe et servant de guidage à un chariot mobile susceptible de se déplacer le long dudit br-as et muni (de moyens dce stlpport polur la portion infé- rienure du poulie folle solidaire du bras. De cette manière il est pos- sible, en actionnant le treuil et en agissant simplement sur ce câble, d'obtenir à la fois le déplacement vertical du goujon et son pivotement jusqu'en position horizontale et vice versa. Le dispositif de manutention de l-'invention comprend en outre des moyens de réception pour le goujon, pouvant être accrochés de manière amovible sur le bras pivotant et destinés à protéger le goujon pendant son transport ultérieur. Le poids du chariot mobile est de préférence choisi de façon que l'effort sur la poulie folle solidaire du bras pivo- tant reste suffisant pour amener le bras en position verticale et le maintenir dans cette position. Grâce à cette parti- cularité, il est donc possible d'obtenir les mouvements dési- rés au moyen du câble unique précité. L'extrémité du câble fixée au chariot se trouve sensi- blement dans l'axe du déplacement du chariot c'est-à-dire dans l'axe du bras pivotant. Le câble passe ensuite sur un ensemble de poulies fixes avant de passer sur la poulie folle solidaire du bras pivotant. Cette poulie folle est montée sur la paroi latérale du bras pivotant. De cette manière, le câble se trouve donc décalé jusque dans le plan de la poulie folle solidaire du bras pivotant. Il est possible dans une variante et afin d'éviter tout risque de torsion du bras pivotant sous l'action du câble coopérant avec la poulie folle latérale, de prévoir un deu- xième câble coopérant avec une deuxième poulie folle solidaire de l'autre face latérale du bras pivotant. Le bras pivotant comprend de préférence une structure allongée munie de pistes de guidage pour le chariot mobile prévues à l'intérieur de ladite structure. Des butées sont avantageusement prévues pour limiter le déplacement du chariot à l'intérieur de la structure du bras pivotant. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif com- prend en outre un rail de guidage de sécurité, solidaire du bâti et dont l'extrémité inférieure est ouverte. Ce rail est capable de coopérer avec un élément solidaire du chariot mobile, sur la majeure partie du déplacement du chariot à l'intérieur du bras de pivotement lorsque ledit bras de pi- votement est en position verticale. Lors du déplacement ver- tical du goujon supporté par le chariot mobile, le bras pivo- tant se trouve ainsi verrouillé en position verticale pendant la majeure partie du trajet du chariot mobile évitant ainsi tout risque de basculement inopiné. Au contraire, lors du pivotement en position horizontale, le chariot mobile se trouve libéré du rail de guidage compte tenu de l'existence de son extrémité inférieure ouverte autorisant ainsi le bascu- lement du bras pivotant autour de son axe. Les moyens de réception du goujon comprennent de préfé- rence un étui de protection muni de supports en forme de berceau sur lesquels peut reposer le goujon en position hori- zontale. L'étui de protection comporte en outre un fond ajouré autorisant le passage des moyens de support solidaires du chariot mobile mais ne permettant pas le passage de la partie inférieure du goujon qui se trouve ainsi convenablement posi- tionné lorsque sa face inférieure vient en contact avec le fond de l'étui de protection. L'étui de protection présente avantageusement un profil en U, ouvert sur sa face en regard du bras pivotant. Il est ainsi possible lors d'un mouvement de basculement du bras pivotant équipé d'un étui de protection, de venir entourer un Z goujon devant être-retiré de l'anneau d'une machine automa- tique de vissage et de dévissage. La face extérieur du fond de l'étui comporte avantageu- sement des moyens de support et de blocage qui coopèrent avec des pattes solidaires du bras pivotant. Des moyens de verrouil- lage sont en outre prévus sur les parois latérales de l'étui et coopèrent avec des crochets montés sur le bras pivotant. Il est ainsi possible d'accrocher manuellement un étui de protec- tion sur le bras pivotant et de maintenir ces deux éléments solidaires l'un de l'autre pendant le basculement du bras de pivotement et le déplacement du chariot mobile par rapport au bras pivotant. L'ensemble du dispositif de manutention de goujons de l'invention peut de préférence se déplacer le long d'au moins un rail de guidage de façon à recevoir successivement les différents goujons suspendus à l'anneau d'une machine auto- matique de vissage et de dévissage placé sur un stand de support. La présente invention a également pour objet un procédé de manutention de goujons consistant à utiliser pour chaque goujon un étui de réception protecteur dont le fond peut supporter le goujon en position verticale puis à faire subir au goujon lors d'une opération de dépose, un mouvement de descente verticale à l'intérieur de cet étui et enfin à pro- céder à un mouvement de pivotement de l'étui de réception comportant le goujon dont la face inférieure est en contact avec le fond de l'étui. Lors d'une opération de reprise d'un tel goujon, le mouvement de pivotement précède un mouvement de remontée verticale du goujon à l'intérieur de son étui de protection. Dans un mode de réalisation préféré d'un tel procédé de manutention selon l'invention, un câble unique de commande est utilisé pour la réalisation des deux mouvements successifs. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la descrip- tion détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustrée par les dessins annexés, sur lesquels: la fig. 1 est une vue schématique de côté en coupe axiale d'un dispositif de manutention selon l'invention montrant la première étape d'une opération de dépose d'un goujon, le chariot mobile étant en position haute; la fig. 2 est une vue analogue montrant une étape ulté- rieure, le chariot mobile étant en position basse, le bras pivotant restant cependant en position verticale; la fig. 3 est une vue analogue montrant la dernière étape après le basculement du bras pivotant; et la fig. 4 est une vue partielle agrandie de devant dans laquelle on a omis l'étui protecteur afin de montrer le trajet du câble de commande. Tel qu'il est représenté sur les figures, le dispositif de manutention de goujons est analogue à une nacelle réfé- rencée 1 dans son ensemble et peut se déplacer autour d'un stand de support 2 dont le profil est schématiquement repré- senté sur les fig. 1 à 3. Le stand de support 2 est équipé d'un rail circulaire supérieur 3 sur lequel roulent un galet supérieur 4 solidaire de la nacelle 1 et deux galets de main- tien latéral 5 également solidaires de la nacelle. Le stand de support 2 comporte en outre un rail inférieur circulaire 6 sur la périphérie duquel vient rouler un galet 7 à axe vertical solidaire du bâti de la nacelle 1. Le rail inférieur 6 com- porte des trous d'indexage qui peuvent coopérer avec un doigt de blocage 8 à actionnement manuel, solidaire du bâti de la nacelle 1 de façon à placer la nacelle en position convenable pour la dépose ou la reprise d'un goujon. Le déplacement de l'ensemble de la nacelle 1 se fait manuellement en s'aidant par exemple des poignées 9 visibles sur la fig. 4. La nacelle 1 est composée d'une structure en U référencée dans son ensemble, à la partie supérieure de laquelle est fixé un treuil électrique 11. La structure en U 10 comprend également sur une de ses faces latérales une poulie 12 dont l'axe 12a est dans la direction circonférentielle de dépla- cement de la nacelle 1 et qui fait partiellement saillie vers l'intérieur à travers la paroi de fond verticale iQa de la structure 10 de façon à permettre au câble de commande de traverser. Deux poulies 13 et 14 sont montées sur la paroi de fond lOa à un certain écartement de cette paroi sur des axes 13a, 14a radiaux par rapport au mouvement de déplacement d'ensemble de la nacelle 1. La poulie 13 est placée légèrement au-dessus de la poulie 14 comme on peut le voir notamment sur la fig. 4. Enfin, deux poulies 15 et 16 sont montées par des flasques 15a, 16a solidaires de la paroi de fond iQa sur des axes parallèles à la direction circonférentielle de déplace- ment de la nacelle 1 c'est-à-dire parallèles à l'axe 12a de la poulie 12. Le plan de la poulie 15 contient également la poulie 12. Finalement, on voit que les poulies 12, 15 et 16 sont toutes dans un plan radial par rapport au déplacement de la nacelle 1 tandis que les poulies 13 et 14 sont dans un plan perpendiculaire. L'ensemble des poulies 12, 13, 14, 15 et 16 permet de réaliser comme on le verra un trajet particulier pour le câble de commande 17 dont l'une des extrémités vient s'enrouler sur le treuil électrique 11 après avoir traversé sur la poulie 12 la paroi de fond 1Oa. Un bras pivotant 18 peut basculer autour d'un axe 19 solidaire de la structure 10 de la nacelle 1 situé au voisi- nage de sa partie basse. Le bras basculant 18 est constitué principalement de deux profilés allongés en U assemblés à leurs extrémités. Il comporte au voisinage de sa base deux supports 20 à extrémité 21 recourbée. Les surfaces intérieures des profilés en U constituant le bras pivotant 18 sont usinées de façon à former des pistes de guidage 22, 23 pour un chariot mobile 24 qui comporte une pluralité de galets 25 coopérant avec les pistes de guidage 22 et 23. Une butée inférieure 26 solidaire du bras pivotant 18 coopère avec un organe 27 soli- daire du chariot afin de définir la position basse de ce dernier. Un contact 28 solidaire de la paroi loa de la struc- ture 10 de la nacelle 1 coopère avec une butée 28a pour détec- ter la position supérieure du chariot 24. Par ailleurs, un rail vertical de guidage de sécurité 29 ayant un profil en C solidaire de la paroi iQa coopère avec des galets 30 du chariot mobile 24 de façon à guider celui-ci sur la majeure partie de son trajet vertical. A cet effet, les galets 30 sont disposés aux deux extrémités d'un petit axe 30a monté sur une excroissance solidaire du chariot 24 et qui peut traverser la fente 31 du rail de guidage 29 (voir fig. 4). L'extrémité inférieure 32 du rail de guidage 29 est ouverte de façon qu'en position basse, comme représenté sur la fig. 2 les galets 30 du chariot mobile 24 soient sortis du rail de gui- dage 29. Le chariot mobile 24 comporte à sa partie supérieure un axe 33 permettant la fixation de l'extrémité du câble 17. Le chariot 24 comporte en outre des moyens de support constitués par une plaque 34 munie de cales de centrage 35 pouvant rece- voir l'extrémité inférieure d'un goujon 36. On notera que la plaque 34 fait saillie a l'extérieur du bras pivotant 18 en passant entre les deux profilés en U qui le constituent. Une poulie folle 37 est montée sur l'une des faces laté- rales du bras pivotant 18 à sa partie supérieure dans le même plan que les poulies 12 et 15 solidaires de la structure 10. Par ailleurs, le bras pivotant 18 comporte sur chacune de ses faces latérales un crochet 38 visible sur la fig. 3 placé à sa partie supérieure et pouvant pivoter autour d'un axe fixe 39. Le pivotement du crochet 38 est commandé par une tringle 40 et un levier pivotant 41 comportant une poignée d'actionnement manuel 42 placée au voisinage de la partie basse du bras pivotant 18. Les deux crochets 38 coopèrent avec des tétons 43 soli- daires des deux faces latérales d'un étui de protection 44 destiné à recevoir un goujon 36. L'étui 44 présente un profil en U ouvert dont l'ouverture est dirigée vers l'intérieur par rapport à la nacelle 1. La paroi de fond 45 de l'étui de protection 44 est ajouré de façon à permettre le passage de la plaque de support 34 solidaire du chariot mobile 24 à travers le fond 45. Par contre, le fond 45 de l'étui 44 ne permet pas le passage de l'extrémité inférieure du goujon 36 qui se trouve donc retenu par le fond 45. Le même fond 45 comporte sur sa face extérieure deux bossages en U 45a qui viennent coopérer avec les supports 20 du bras pivotant 18, tout écartement de la partie basse de l'étui 44 étant empêché par les extrémités recourbées 21 des supports 20. La face 46 de l'étui 44 qui se trouve à l'extérieur lors- que l'étui est dans la position représentée sur les fig. 1 et 2 et qui en constitue le fond lorsqu'il est en position hori- zontale comme représenté sur la fig. 3 est équipé à l'inté- rieur de l'étui de berceaux 47 supportant le goujon 36 lors- qu'il est en position horizontale de façon à éviter tout contact de ses portions filetées avec les parois de l'étui, contact qui pourrait détériorer ces filetages. L'installation se complète par un chariot 48 de transport des étuis 44, pouvant se déplacer au moyen de galets 49 sur des rails horizontaux 50 solidaires du plancher de l'installa- tion. On notera en examinant les figures et notamment les fig. 3 et 4, que le câble de commande 17 fixé à l'une de ses extré- mités sur l'axe 33 du chariot mobile 24, passe sur la poulie 16 montée sensiblement dans le plan axial du bras pivotant 18 et qui permet de maintenir vertical le trajet ultérieur du câble 17. Le câble 17 passe ensuite sur les deux poulies 13 et 14 qui permettent de décaler le trajet depuis le plan axial du bras 18 jusqu'au plan contenant la poulie 37. A la sortie de la poulie 14, le câble 17 ainsi décalé passe sur la poulie 15 solidaire de la structure en U 10 puis sur la poulie folle 37 montée sur la face latérale du bras pivotant 18. Le câble revient ensuite passer sur la poulie fixe 12 et traverse la paroi lOa avant de s'enrouler par l'intérieur sur le treuil électrique 11. On va maintenant décrire en s'aidant des figures le fonc- tionnement du dispositif de manutention de l'invention lors d'une opération de dépose d'un goujon. En se référant tout d'abord aux fig. 1 et 2 sur lesquel- les on voit très schématiquement la partie basse de la machine automatique de vissage et de dévissage 51, tous les goujons 36 se trouvent suspendus par leur partie supérieure filetée sur le stand support 2. Les goujons occupent alors la position 52 représentée en tirets sur les fig. 1 et 2. Le chariot mobile 24 est en position basse, l'organe 27 étant sur la butée 26. Le bras basculant 18 équipé d'un étui de protection 44 est légèrement incliné vers l'extérieur comme représenté par l'axe incliné 53 visible sur la fig. 2. On notera que cette inclinai- son est possible grâce au fait que le chariot mobile 24 est en position basse de sorte que les galets 30 sont dégagés du rail de guidage 29. Cette inclinaison permet de déplacer la nacelle 1 à la main en s'aidant des poignées 9 jusqu'à ce que l'ouver- ture interne du profil en U de l'étui de protection 44 se trouve exactement en face du premier goujon 36 cette position étant repérée par un trou d'indexage du rail inférieur 6. Après une légère traction sur le câble 17 au moyen du treuil électrique 11 le bras basculant 18 et l'étui 44 qui en est solidaire reprennent la position verticale représentée sur la fig. 1. On poursuit la traction sur le câble 17 en actionnant le treuil électrique 11. La poulie folle 37 solidaire du bras basculant 18 restant alors fixe, cette traction provoque la remontée du chariot mobile 4 à l'intérieur du bras basculant 18. On notera que les galets 30 pénètrent alors à l'intérieur du rail de guidage 29 ce qui évite tout pivotement du bras basculant 18 à partir de sa position verticale. Avant que ce blocage ne soit effectué, il est cependant possible d'amener le bras basculant 18 en position verticale à condition de choisir convenablement le poids du chariot mobile de façon qu'une traction sur le câble 17 provoque effectivement le retour en position verticale du bras basculant 18 sans que le chariot mobile 24 ne se déplace. On notera que dans la posi- tion représentée à la fig. 3, le bras 18 étant horizontal, le chariot 24 est pratiquement bloqué en position, l'axe 33 constituant un joint fixe pour l'eytrémité du câble 17. Une traction sur le câble 17 dans cette position entraîne donc un basculement vers le haut du bras 18. Au fur et à mesure de la remontée du bras 18, le chariot 24 est soumis à un effort de plus en plus important tendant à le déplacer à l'intérieur du bras 18. Il est donc important, en particulier lorsque le bras 18 approche de la verticale, que le poids du chariot 24 soit effectivement suffisant pour éviter son déplacement. Lorsque le chariot mobile 24 a atteint sa position haute comme représenté sur la fig. 1, le goujon 36 est descendu par le dispositif de préhension de la visseuse 51 jusqu'à ce que l'extrémité inférieure du goujon 36 vienne reposer sur la plaque 34 entre les cales 35. La partie supérieure du goujon étant alors désolidarisée de la visseuse 51, le goujon 36 est déplacé verticalement vers le bas en même temps que le chariot mobile 24 par un simple déroulement du câble de commande 17 à partir du treuil élec- trique 11. Dès que la partie inférieure du goujon 36 vient en contact avec le fond 45 de l'étui 44, le goujon se trouve arrêté dans cette position comme représenté en trait plein sur la fig. 2. Le fond 45 étant ajouré, le chariot mobile 24 peut cependant poursuivre son mouvement de descente jusqu'à la position basse représentée sur la fig. 2. Dans cette position, les galets de guidage 30 ayant quitté le rail 29, la poursuite du déroulement du câble de commande 17 entraîne cette fois le basculement du bras pivotant 18 autour de son axe 19 jusqu'à la position horizontale représentée à la fig. 3. Dans cette position, l'étui 44 se trouve posé sur le chariot 48, le goujon 36 étant supporté par les berceaux 47. Les crochets 38 sont actionnés de façon à être désolidarisés des tétons 43. L'étui 44 peut être déplacé avec le chariot 48. Le bras pivo- tant 18 peut ensuite être équipé d'un nouvel étui 44 avant de reprendre sa position initiale verticale pour procéder à la dépose du goujon suivant après une légère rotation de la nacelle 1. Les opérations de reprise d'un goujon 36 se trouvant dans un étui 44 placé sur le chariot 48 se font par une succession d'opérations inverses. On voit donc que l'existence d'un câble unique 17 passant sur une poulie 37 solidaire du bras pivotant 18 et dont l'une des extrémités est solidaire du chariot mobile 24 permet, grâce à la structure du dispositif de l'invention, d'obtenir au moyen du seul treuil électrique 11 les deux mouvements successifs combinés qui sont nécessaires pour déposer et reprendre les goujons 36 à savoir un déplacement vertical et un pivotement jusqu'à une position horizontale ou vice versa. Bien que la description ait été faite en se référant plus particulièrement à la manutention de goujons de cuve de réac- teur nucléaire on comprendra que l'invention pourrait égale- ment être appliquée à la manutention de toute pièce allongée de grandes dimensions que l'on désire déplacer d'une position horizontale à une position verticale et vice versa. il REVENDICATIONS 1. Dispositif de manutention de pièces allongées de grandes dimensions telles que des goujons permettant le dé- placement vertical du goujon et son pivotement jusqu'en po- sition horizontale et vice versa, caractérisé par le fait qu'il comprend un bras pivotant (18) susceptible de basculer autour d'un axe fixe et servant de guidage à un chariot mobile (24) susceptible de se déplacer le long dudit bras et muni de moyens de support (34) pour la portion inférieure du goujon (36), au moins un câble (17) dont une extrémité est fixée au chariot mobile (24) et dont l'autre extrémité coopère avec un treuil fixe (11), le câble passant en outre sur une poulie folle (37) solidaire du bras (18) et des moyens de réception (44) du goujon (36) pouvant être accrochés de manière amovible sur le bras pivotant (18). 2. Dispositif de manutention selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les mouvements de pivotement du bras (18) et de déplacement du chariot (24) sont coordonnés par un câble unique (17) s'enroulant sur un treuil (11). 3. Dispositif de manutention selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'extrémité du câble (17) fixée au chariot mobile (24) est sensiblement dans l'axe du déplacement du chariot et que le câble (17) passe ensuite sur un ensemble de poulies folles (13 à 16) avant de passer sur la poulie folle (37) solidaire du bras (18) montée sur la paroi latérale de ce dernier. 4. Dispositif de manutention de goujons selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le poids du chariot mobile (24) est tel que l'effort sur la poulie folle (37) reste suffisant pour amener et maintenir le bras (18) en position verticale. 5. Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bras pivotant (18) comprend une structure allongée munie de pistes de guidage pour le chariot mobile (24) monté à l'inté- rieur de ladite structure, des butées étant prévues tour limiter le déplacement du chariot à l'intérieur de ladite structure. 6. Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un rail de guidage de sécurité fixe (29) à extrémité inférieure ou- verte coopère avec le chariot mobile sur la majeure partie de son déplacement à l'intérieur du bras pivotant (18) lorsque celui-ci est vertical. 7. Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de réception comprennent un étui de protection (44) muni de berceaux (47) pour le goujon en position horizontale et comportant un fond ajouré (45) permettant le passage des moyens de support (34) du chariot mobile (24) sans autoriser le passage de l'extrémité inférieure du goujon. 8. Dispositif de manutention selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'étui de protection (44) présente un profil en U ouvert sur sa face en regard du côté du bras pivotant (18). 9. Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de support et de blocage (45a) solidaires du fond de l'étui (44) et coopérant avec des pattes (21) solidaires du bras pivotant, des moyens de verrouillage (43) solidaires des parois latérales de l'étui coopérant avec des crochets (38) montés sur le bras pivotant (18). 10. Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'en- semble du dispositif peut se déplacer le long d'au moins un rail de guidage pour recevoir un goujon suspendu. 11. Installation de manutention de goujons, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes associé à un chariot de transport des étuis. 12. Procédé de manutention de goujons, caractérisé par le fait qu'il consiste à utiliser pour chaque goujon un étui protecteur de réception ouvert latéralement dont le fond peut supporter le goujon en position verticale, que l'on procède ensuite à un mouvement de descente verticale du goujon à l'intérieur de son étui de réception jusqu'à ce que la partie inférieure du goujon vienne en contact avec la paroi de fond de l'étui puis que l'on procède à un mouvement de pivotement jusqu'en position horizontale de l'étui contenant le goujon afin de déposer le goujon et que l'on procède aux opérations inverses pour la reprise d'un goujon. 13. Procédé de manutention de goujons selon la revendi- cation 12, caractérisé par le fait que le mouvement de dépla- cement vertical et le mouvement pivotant sont réalisés au moyen d'un seul cable de commande.