Brevet FR2519161A1 — publié le 19830701

La présente invention concerne un appareil permet- tant de commander plusieurs dispositifs de mise en tension de goujons. On utilise des dispositifs de mise en tension de goujons pour allonger un goujon sous une certaine tension afin de pouvoir faire tourner sur celuici un écrou Lorsque, ultérieurement, on relache l'effort de traction, des contraintes résiduelles de tension subsistent dans le goujon, de sorte qu'un premier élément est attaché par l'écrou à un deuxième élément auquel le goujon est fixé Le dispositif de mise en tension de goujon possède généralement un cylindre pneumatique servant à saisir le goujon, un cylindre hydraulique servant à mettre le goujon en tension, et un moteur (par exemple un moteur pneumatique) servant à faire tourner l'écrou On utilise typiquement de semblables systèmes dans les cuves de réacteurs nucléaires. Jusqu'ici, la technique antérieure n'a proposé aucun appareil de commande permettant d'actionner automatiquement et simultanément plusieurs dispositifs de mise en tension de goujons destinés à mettre en tension des goujons et à faire tourner des écrous sur ceux-ci afin d'attacher et de détacher un couvercle supérieur de cuve de réacteur nucléaire La pratique générale a consisté à charger plusieurs ouvriers de manoeuvrer manuellement les dispositifs de mise en tension de goujons En référence avec la figure 1, ce procédé de commande manuelle est représenté sous forme d'organigramme On note que, entre chaque étape, les responsables de l'unité de pompage (ou des surveillants) doivent contrôler l'opération et communiquer avec les ouvriers par la voix et le geste Ceci accrott fortement la durée de l'opération de mise en tension des goujons De plus, les ouvriers sont exposés à une importante quantité de rayonnement et subissent une fatigue non souhaitable En outre, les coûts de cette opération de commande de mise en tension de goujons selon la technique antérieure sont élevés en raison du grand nombre d'étapes de travail mises en jeu. C'est donc un but de l'invention d'éliminer la mise en oeuvre manuelle des dispositifs de mise en tension de goujons. Un autre but de l'invention est d'augmenter le rende- ment du procédé permettant d'attacher et de détacher le couvercle supé- rieur d'une cuve de réacteur nucléaire vis-à-vis du corps de la cuve. L'invention réalise ces buts, ainsi que d'autres, par la mise en oeuvre automatique de l'opération de mise en tension de gaujons Plusieurs dispositifs de mise en tension de goujons sont simultanément commandés par un dispositif central de commande qui transmet des signaux de commande indicatifs de chaque étape de travail. Lorsqu'une étape de travail est achevée, chaque dispositif de mise en tension produit un signal de sortie qui est détecté par le disposi- tif de commande, lequel produit alors des signaux indicatifs de l'étape suivante de travail Le dispositif de commande comporte un processeur de séquence qui produit un signal d'instruction commun à destination des dispositifs de mise en tension de goujons, si bien que l'on effec- tue simultanément la commande des dispositifs, et plusieurs disposi- tifs d'ajustement qui reçoivent chacun le signal d'instruction de la part du processus de séquence et qui ne le délivrent qu'à leurs dis- positifs de mise en tension de goujons correspondants Le temps de relâchement du dispositif d'ajustement est le temps nécessaire à l'achèvement de l'opération effectuée par le dispositif de mise en tension associé, et celui-ci ne dépend pas des autres dispositifs de mise en tension de goujons et du processeur de séquence. Si l'un des dispositifs de mise en tension ne fonc- tionne pas, il ne produit aucun signal de sortie Par conséquent, les autres dispositifs sont désactivés, et le dispositif qui ne fonc- tionne pas est manoeuvré manuellement ou bien réparé. La description suivante, conçue à titre d'illustra- tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi lesquels la figure LA est un organigramme du procédé de commande manuelle selon la technique antérieure; la figure 1 B est un organigramme du procédé de commande automatique de l'invention; et la figure 2 est un schéma de principe du mode de réalisation préféré de l'invention. La commande automatique selon l'invention des dispo- sitifs de mise en tension de goujons est représentée de manière générale sur l'organigramme de la figure l B On note que, dès que la commande autmatique a commencé, aucun signal n'est nécessaire entre l'unité de pompage et les dispositifs de mise en tension (comme c'était le cas pour la figure LA) par le simple fait que les ouvriers ont été remplaces selon l'invention par un équipement de signalisation élec- trique Ceci réduit fortement le temps de travail des'dispositifs de mise en tension de goujons, tout eniéliminant toute fatigue pour les ouvriers. En relation avec la figure 2, le mode de réalisation préféré de l'invention est présenté sous forme de blocs Un disposi- tif de commande central 1 comporte une unité 2 de fixation de condi- tions, une unité 3 de traitement de séquence, cuatre dispositifs d'ajustement de signaux 4 a, 4 b, 4 c, 4 d respectivement associés à des tampons 5 a, 5 b, 5 c, 5 d, et un dispositif commun 6 d'ajustement de signaux, tous ces élements étant connectés de la façon présentée pour permettre la transmission de signaux Les tampons 5 a, 5 h, 5 c, 5 d sont respectivement connectés à des tampons 8 a, 8 b, 8 c, 8 d se trouvant respectivement à l'intérieur des dispositifs 7 a, 7 b, 7 c, 7 d de mise en tension de goujons Les tampons 5 a, 5, 5 c et 5 d et les tampons 8 a, 8 b, 8 c et 8 d peuvent être constitués d'un émetteur-récepteur multiple permettant une transmission multiple sur un nombre réduit de lignes de transmission Les dispositifs 7 a, 7 b, 7 c, 7 d de mise en tension de goujons sont de structure identique et comportent respectivement les tampons 8 a, 8 b, 8 c, 8 d, des commutateurs manuels 9 a, 9 b, 9 c, 9 d, des unités de sortie 10 a, lob, 10 c, l Od, des éléments Ila, llb, lc, 1 lld d'actionnement des dispositifs de mise en tension des goujons, par exemple des moteurs, et des détecteurs 12 a, 12 b, 12 c, 12 d Les unités de sortie 10 a, lob, 10 c, 10 d reçoivent respectivement des signaux des tampons 8 a, 8 b, 8 c, 8 d et des commutateurs manuels 9 a, 9 b, 9 c, 9 d. Les unités 10 oa à 10 d délivrent respectivement des signaux de mise en oeuvre aux éléments lla à 11 d d'actionnement des dispositifs de mise en tension de goujons Les unités de sortie 10 a à l Od consistent en des relais à semi-conducteur susceptibles d'effectuer une détection par croisement au point nul afin d'empêcher qu'un bruit ne soit produit lors d'une opération de commutation Les détecteurs 12 a à 12 d détectent le moment o le travail des éléments lla & lld d'action- nement des dispositifs de mise en tension de goujons est achevé Les détecteurs l Oa à 10 d délivrent alors des signaux indiquant cette détection aux tampons respectifs 8 a à 8 d. En fonctionnement, lorsque l'unité 3 de traitement de séquence reçoit des signaux de départ en provenance de l'unité 2 de fixation de conditions et du dispositif commun 6 d'ajustement de signaux, l'unité 3 de traitement de séquence passe en position de répondre au signal venant de l'unité 2 de fixation de conditions en transmettant simultanément une intruction de première étape aux dis- positifs d'ajustement de signaux 4 a à 4 d Les instructions de première étape sont respectivement délivrées aux unités de sortie l Oa à l Od des dispositifs 7 a à 7 d de mise en tension de goujons par l'intermé- diaire des tampons 5 a à 5 d et des tampons 8 a à 8 d Les unités de sortie l Oa à l Od font fonctionner les éléments lla à lld d'actionne- ment des dispositifs de mise en tension de goujons sur la base des instructions tranmises à la fois pour mettre en tension les goujons et faire tourner les écrous sur ceux-ci jusqu'à des positions présentes. Lorsque la première étape de travail des éléments lla à lld d'action- nement du dispositif de mise en tension de goujons est achevée, un tel état est détecté par les détecteurs respectifs 12 a à 12 d, et des signaux représentatifs de la fin de l'opération sont envoyés via les tampons 8 a à 8 d et les tampons 5 a à 5 d aux éléments respectifs d'ajustement de signaux 4 a à 4 d Lorsque les signaux d'achèvement d'oplration sont délivrés aux dispositifs 4 a à 4 d d'ajustement de signaux, le travail correspondant à la première étape est amené à une fin Un signal d'achèvement de première étape est produit lorsqu'un signal d'achèvement d'étape est délivré par chacun des tampons 5 a à 5 d au dispositif commun 6 d'ajustement de signaux ou bien lorsqu'un signal d'achèvement d'étape produit par traitement des signaux via des compteurs, des cadenceurs ou des moyens analogues appartenant aux dispositifs 4 a à 4 d d'ajustement de signaux est envoyé au dispositif commun 6 d'ajustement de signaux Lorsqu'un signal d'achèvement de première étape est produit par le dispositif 6 commun d'ajustement de signaux, ce signal est délivré à l'unité 3 de traitement de séquence au titre de signal indicatif de la fin de la première étape pour tous les dispositifs de mise en tension de Goujons. A la réception d'un tel signal, l'unité 3 de traitement de séquence délivre une instruction relative à une deuxième étape aux dispositifs 4 a à 4 d d'ajustement de signaux, cette instruction étant basée sur le signal venant de l'unité 2 de fixation de conditions Les opérations précédentes sont répétées de façon que soient exécutées les instructions de chacune des étapes de l'opération générale de mise en tension des goujons. Si l'un des dispositifs de mise en tension de goujons (par exemple le dispositif 7 b de mise en tension de goujon) est retardé dans son travail, le détecteur 12 b ne produit pas de signal d'achèvement d'opération Par conséquent, aucun signal d'achèvement d-étape n'est délivré par le dispositif 4 b d'ajustement de signaux au dispositif commun 6 d'ajustement de signaux Puisque le dispositif commun 6 d'ajustement de signaux ne produit -de signal d'achèvement d'étape que lorsque des signaux d'achèvement d'étape lui sont délivrés par tous les dispositifs 4 a à 4 d d'ajustement de signaux, aucun signal n'est transmis à l'unité 3 de traitement de séquence, de sorte que l'unité de traitement 3 ne produit pas d'instruction en relation avec une étape ultérieure Les autres dispositifs 7 a, 7 c, 7 d de mise en tension de goujons cessent de fonctionner car ils ont achevé l'étape considérée et "attendent" que le travail du dispositif 7 b de mise en tension de goujon soit achevé une fois que le travail du dispositif 7 b de mise en tension de goujon a été achevé manuellement, les dispositifs 7 a à 7 b de mise en tension de goujons commencent à effectuer l'étape ultérieure indiquée ci-dessus Par conséquent, les dispositifs 7 a, 7 c, 7 d de mise en tension de goujons restent dans l'état non actif tant que le dispositif 7 b demise en tension de goujon est retardé dans son travail, si bien que les dispositifs ne peuvent être endommagés électriquement ou mécaniquement pendant que l'autre dispositif de mise en tension est arrêté Il est possible d'actionner manuellement le dispositif de mise en tension de goujon qui ne fonctionne pas par actionnement des commutateurs manuels 9 a à 9 d. Alors que, dans le mode de réalisation illustrée quatre dispositifs demise en tension de goujons sont décrits, l'inven- tion s'applique à tout nombre voulu de dispositifs de mise en tension de goujons. Selon l'invention, telle que ci-dessus décrite, plusieurs dispositifs de mise en tension de goujons possèdent des éléments d'actionnement de dispositifs de mise en tension de goujons, des unités de sortie qui mettent en oeuvre les éléments d'actionnement de dispositifs de mise en tension de goujons, des détecteurs qui détectent la fin du travail des éléments d'actionnement de dispo- sitifs de mise en tension de goujons, et des premiers tampons qui reçoivent des instructions de travail et les délivrent aux unités de sortie et qui envoient des signaux de la part des détecteurs Il est décrit un dispositif central de commande qui possède une unité de fixation de conditions, une unité de traitement de séquence, des dispositifs d'ajustement de signaux en nombre egal à celui des dis- positifs de mise en tension de goujons, des deuxièmes tampons res- pectivement associés aux dispositifs d'ajustement de signaux, et un dispositif commun d'ajustement de signaux Les premiers et les deuxièmes tampons sont interconnectés de façon que le dispositif commun d'ajustement de signaux fournisse à l'unité de traitement de séquence un signal indicatif d'un achèvement d'étape pour tous les dispositifs de mise en tension de goujons Le signal d'achèvement d'étape n'est produit que lorsque des signaux indicatifs d'une fin de travail des dispositifs de mise en tension de goujons sont délivrés aux deuxièmes tampons de la part des détecteurs de chacun des dispo- sitifs de mise en tension de goujons par l'intermédiaire des premiers tampons. L'invention décrit une structure de commande par laquelle les dispositifs de mise en tension de goujons peuvent être automatiquement et simultanément commandés par un dispositif central de co _ande qui est disposé à une certaine distance d'une source de rayonnement Grâce à l'invention, il est possible de réduire à zéro l'exposition des ouvriers et de minimiser la durée de cycle du travail. Ces avantages sont clairement présentés dans le tableau 1 ci-après. T A B L E A U 1 Comparaison entre commande manuelle classique et commande automatique selon l'invention pour la mise en tension des goujons Type de Ty Effectif par dis Duree du cycle* Exposition Fatigue des Tymise en tensionpositif de mise(min/gujon) des ouvriers en tension (homme-heure/goujon) ouvriers manuelle 2 12,5 0,35 très grande Vissage Vissage automatique O 3,5 O impossible (invention) manuelle 1 2,5 0,17 réduite QD (dispositif automatique O 2,0 O impossible connu) (invention) * La durée du cycle ne tient pas compte du temps de déplacement, qui est supposé être approximative- ment égal pour chaque type de commande. -j r'> ni %O 0 % os Un autre avantage de la commande automatique selon l'invention est que les dispositifs de mise en tension de goujons sont désactives dès que l'un d'entre eux présente une défaillance Ainsi, même avec des vitesses de fonctionnement différentes, des disposi- tifs de mise en tension de goujons qui ont été désactivés plutôt que d'autres ne peuvent pas être électriquement ou mécaniquement endommagés Lorsque l'un ou plusieurs des dispositifs de mise en tension de goujons ne fonctionne pas bien, les autres dispositifs restent non activés pour la dernière étape Dans ces conditions, si la commande redémarre sans qu'ait temporairement été arrêtée la marche automatique, la commande automatique se poursuit brutalement, ce qui est dangereux Ainsi, un signal d'arrêt temporaire de la commande automatique est produit, après quoi des actions correc- trices nécessaires sont menées Si cela est nécessaire, le dispo- sitif de mise en tension qui ne fonctionne pas peut être mis en marche manuelle Alors, le signal d'arrêt temporaire est supprimé. De cette manière, on peut s'assurer que la cause du défaut de fonc- tionnement et les actions correctrices peuvent être facilement effectuées Après cela, il est possible de faire repartir automa- tiquement les dispositifs de mise en tension de goujons à partir de la dernière étape au cours de laquelle leur marche a été arrêtée. Les avantages suivants sont offerts par l'inven- tion. (i) Protection des moyens d'entraînement mécaniques Puisqu'un dispositif particulier d'ajustement de signaux doit fournir un signal d'instruction d'une durée optimale à un dispositif associé de mise en tension, aucune force d'entratne- ment non souhaitable n'est appliquée au dispositif de mise en tension qui a calé Ceci protège le moyen d'entraînement mécanique On peut donc prolonger la durée d'utilisation de chaque moyen électrique. (ii) Découverte précoce des défaillances Même si l'un quelconque des dispositifs de mise en tension ne fonctionne pas par suite d'une défaillance, les autres ne sont pas activés Il est donc facile de découvrir la défaillance et de prendre'rapidement les mesures correctrices appropriées. 19161 (iii) Sélectivité de la commande du système dans son ensemble 1 Il est aisé de faire passer la marche du système dans son ensemble entre le mode d'arrêt temporaire et le mode de marche continue. (iv) Sélectivité de la commande de chaque dispo- sitif de mise en tension Le dispositif de mise en tension qui présente une défaillance et un défaut est mis à l'écart électriquement, et les autres dispositifs de mise en tension, qui fonctionnent normalement, sont manoeuvrés automatiquement Après cela, le dispositif de mise en tension qui présente la défaillance peut être examiné. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir de l'appareil dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Appareil permettant de commander automatiquement plusieurs dispositifs de mise en tension de goujons par transmission sequentielle de plusieurs signaux de commande à ceux-ci, lesdits signaux de commande indiquant plusieurs étapes de travail devant être effectuées par chacun des dispositifs de mise en tension de goujons, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen central de commande ( 1) qui délivre sequentiellement plusieurs signaux de commande; plusieurs dispositifs ( 7 a à 7 d) de mise en tension de goujons, chacun d'eux recevant chacun desdits signaux de commande, lesdits dispositifs de mise en tension de goujons produisant un signal d'achèvement d'étape à l'achèvement d'une étape de travail donnée quelconque indiquée par un signal de commande donne; ledit moyen central de commande ne délivrant un signal de commande ultérieur que lorsqu'il reçoit un signal d'achè- vement d'étape de la part de chacun des dispositifs de mise en tension de goujons. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des dispositifs ( 7 a à 7 d) de mise en tension de goujons comprend un élément (lla à lld) d'actionnement de dispositif de mise en tension de goujon, une unité de sortie (loa à 10 d) servant à mettre en oeuvre ledit element d'actionnement de dispositif de mise en ten- sion de goujon, un détecteur ( 12 a à 12 d) servant à détecter la fin d'une étape de travail de l'élément d'actionnement de dispositif de mise en tension de goujon, et un premier tampon ( 8 a à 8 d) destiné recevoir des instructions de travail de la part du moyen central de commande pour les délivrer auxdites unités de sortie et à envoyer des signaux audit moyen central de commande de la part desdits détec- teurs. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen central de commande comprend une unité ( 2) de fixa- tion de conditions, une unité ( 3) de traitement de séquence, plu- sieurs dispositifs ( 4 a à 4 d) d'ajustement de signaux, des deuxièmes tampons (Sa à 5 d) respectivement associés aux dispositifs d'ajuste- 251916-1 ment de signaux, et un dispositif commun ( 6) d'ajustement de signaux, lesdits premiers et deuxièmes tampons étant interconnectés de façon que ledit dispositif commun d'ajustement de signaux ne délivre à l'unité de traitement de séquence un signal indicatif de la fin d'une étape de travail donnée par tous les dispositifs de mise en tension de goujons que lorsque tous les signaux d'achèvement de cycle, pro- venant de tous les dispositifs de mise en tension de goujons, sont délivrés par les détecteurs respectifs, via lesdits premiers tampons et lesdits deuxièmes tampons, audit dispositif commun d'ajustement de signaux, l'unité de traitement de séquence ne répondant à un signal dtentrée de l'unité de fixation de conditions en délivrant aux dis- positifs d'ajustement de signaux le signal de commande ultérieur indi- quant une étape de travail suivante que lorsque ladite unité de traite- ment de séquence a reçu ledit signal d'achèvement d'étape de la part dudit dispositif commun d'ajustement de signaux. 4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun desdits dispositifs de mise en tension de goujons est invalidé à la fin de chacune desdites étapes de travail. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit dispositif commun d'ajustement de signaux reçoit des signaux d'achèvement d'étape à la fois des deuxièmes tampons et des dispositifs d'ajustement de signaux.