Brevet FR2527374A1 — publié le 19831125

La présente invention se rapporte à un dispo- sitif de cisaillage d'éléments tubulaires pouvant être contaminés, destiné à découper ces assemblages en tron- çons de faible longueur. De façon connue, les dispositifs de cisailla- ge comprennent généralement une cellule de confinement dans laquelle est disposé un châssis supportant au moins une contre-lame fixe, au moins un chariot serre- flanc apte à appliquer un assemblage à cisailler contre la contre-lame et au moins un chariot porte-lame apte à se déplacer selon une direction perpendiculaire à la contre-lame, pour cisailler ledit assemblage. Ces dispositifs de cisaillage nécessitent des interventions d'exploitation relativement fréquen- tes afin notamment de remplacer les pièces d'usure tel- les que la lame et la contre-lame De plus, ces inter- ventions doivent être faites en préservant le confine- ment et en empêchant autant que possible la dispersion de la contamination. Dans les dispositifs de cisaillage existant à ce jour, toute intervention d'exploitation nécessite le démontage d'un couvercle obturant les extrémités supé- rieures du châssis, afin d'avoir accès aux pièces d'usure et notamment à la lame et à la contre-lame. Compte tenu de la nécessité d'effectuer ces opérations à distance, par exemple à l'aide de télémanipulateurs, le temps d'intervention est particulièrement long Cet- te durée des interventions d'exploitations de type cou- rant est d'autant plus gênante que les dispositifs de cisaillage constituent généralement l'un des postes d'une chaîne de traitement du combustible irradié et que l'ensemble de la cha ne est alors arrêté. De plus, ces interventions d'exploitation 25273 ? 4 nécessitent comme on l'a vu le démontage du couvercle obturant normalement le châssis de façon étanche, ce qui a pour effet de contamirne l'ensemble de l'enceinte de confinement et des appareillages qu'elle contient, ce qui n'est évidemment pas souhaitable. La présente invention a précisément pour ob- jet un dispositif de cisaillage ne présentant pas les inconvénients des dispositifs de la technique antérieu- re et autorisant notamment un temps d'intervention sen- siblement réduit iorsqu&une piece d'usure telle que la lame ou la contrelame doit être remplacée, ainsi qu'une réduction de la dispersion de la contamination. A cet effet et conúLrmement à la présente in- vention, il est propose un dispositif de cisaillage d'assemblages combustibles irradiés du type défini pré- cédemment, ce dispositif étant caractérisé en ce que la contre-lame est montée sur un chariot contre-lame nor- malement en appui contre un organe amovible, le chariot contre-lame, le chariot serre-flanc et le chariot porte lame étant montés sur des rails disposés selon ladite direction perpendiculaire à la contre-lame, la cellule de confinement communiquant avec une cellule d'intervention par un passage normalement obturé par un opercule, les rails se prolongeant dans la cellule d'intervention par ledit passage, dont les dimensions permettent d'acheminer lesdits chariots dans la cellule d'intervention lorsque l'organe amovible et l'opercule sont escamotés. Grace à ces caractéristiques, on conçoit qu'il est facile, en commandant à distance les déplace- ments de l'organe amovible et de l'opercule, d'achemi- ner les chariots dont les pièces d'usure doivent être remplacées dans la cellule d'intervention prévue à cet effet Aucun démontage n'étant nécessaire, ces opéra- tions s'effectuent avec un gain de temps considérable par rapport aux dispositifs de cisaillage de la techni- que antérieure En outre, elles n'entraînent pas de dispersion de la contamination dans l'enceinte de con- finement, dont les appareils restent ainsi protégés. Enfin, étant donné que les chariots portant notamment la lame et la contre-lame sont montés sur des rails fixes, ils sont remarquablement positionnés les uns par rapport aux autres, ce qui n'était ppas possible dans les dispositifs de la technique antérieure. En dehors des interventions d'exploitation qui sont bien entendu les plus fréquentes, il peut être nécessaire de sortir du châssis l'ensemble des pièces qu'il contient, par exemple lorsque les rails sont en- dommagés A cet effet, le châssis est de préférence obturé à son extrémité supérieure par un couvercle amo- vible à l'intérieur de la cellule de confinement et portant une partie des rails On notera toutefois que ce type d'intervention d'ultime secours nécessitant la sortie de l'ensemble complet par le dessus n'est prévu ici que pour des opérations très exceptionnelles, les interventions d'exploitation les plus courantes s'ef- fectuant comme on l'a vu par l'enceinte d'intervention prévue à cet effet conformément à l'invention. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'in- vention en se référant aux dessins annexés dans les- quels: la figure 1 est une vue de côté, en coupe schémati- que, d'un dispositif de cisaillage d'assemblages com- bustibles irradiés réalisé conformément à la présente invention; la figure 2 est une vue en bout, en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, et la figure 3 est une vue de dessus, en coupe selon la ligne III-III de la figure 2. 25273 Z 4 Le dispositif de cisaillage représenté sur les figures comprend une enceinte de confinement 10 dé- finissant une cellule de cisaillage 12 dans laquelle est disposé un châssis 14 supportant les différents or- ganes de la machine Le châssis 14 s'étend entre une cloison avant i Qa et une cloison arrière l Ob de l'en- ceinte 10 et il est obturé de façon étanche à son ex- trémité supérieure par un couvercle 16 divisant la cel- lule 12 en une zone fortement contaminée située en- dessous du couvercle 16 et dans laquelle s'effectuent les différentes opérations sur les assemblages A, et une zone faiblement contaminée située au-dessus du cou- vercle, et pouvant contenir différents appareillages (non représentés). Le châssis 14 comporte deux cloisons latéra- les définissant entre elles un couloir horizontal 17 (figure 2) qui s'étend depuis la cloison avant l Oa jusqu'à la cloison arrière l Ob Dans ce couloir sont montés de façon connue une contre-lame fixe 28 (figure 3), un chariot serre-flanc 24 apte à appliquer l'as- semblage A à cisailler contre la contre-lame, et un chariot porte lame 26 supportant une lame 36. De façon également connue, la cloison laté- rale du châssis 14 la plus proche de la contre-lame 28 et du chariot serre-flanc 24 comporte une fenêtre 14 a par laquelle les assemblages A pénètrent dans le cou- loir 17 selon une direction F 1 perpendiculaire à la direction définie par ce dernier (figures 2 et 3). Lorsqu'un assemblage A est introduit en po- sition de cisaillage comme l'illustre notamment la fi- gure 3, il fait saillie au-delà de la contre-lame 28, pour venir affleurer le chariot porte lame 26 La con- tre lame 28 est alors placée du côté de la face avant du dispositif, c'est-à-dire du côté de la cloison l Oa, par rapport à l'assemblage A, alors que le chariot serre-flanc 24 est placé au contraire du côté de la face arrière du dispositif par rapport à cet assembla- ge. Afin d'appliquer l'assemblage à cisailler contre la contre-lame 28 pour le maintenir lors du cisaillage, le chariot serre flanc 24 est monté de façon à pouvoir se déplacer en éloignement et en rap- prochant de la contre-lame 28 selon la direction défi- nie par le couloir 17 (flèches F 2 et F 3 sur les figu- res 1 et 3) A cet effet, le chariot est monté sur des rails comme on le verra ultérieurement, et il est re- lié par sa face arrière à la tige 32 a d'un vérin à double effet 32 Afin de faciliter les interventions sur le vérin 32, celui-ci est situé de préférence à l'extérieur de l'enceinte de confinement 10, derrière la cloison arrière lob La tige 32 a traverse alors la cloison l Ob par l'intermédiaire d'une protection neu- tronique 34. Afin d'assurer le cisaillage des assembla- ges, le chariot porte lame 26 est monté de façon à pouvoir se déplacer dans le couloir 17, à côté de la contre-lame 28 et du chariot serre-flanc 24, selon une direction parallèle à la direction du déplacement de ce dernier (flèches F 4 et F 5 sur les figures 1 et 3) A cet effet, le chariot 26 est également monté sur des rails, et il est relié par sa face arrière à la tige 38 a (figure 3) d'un vérin à double effet (non repré- senté), disposé de préférence à côté du vérin 32, c'est-à-dire à l'extérieur de l'enceinte 10, derrière la cloison lob. Conformément à l'invention, la contre-lame 28 est également portée par un chariot contre-lame 22, normalement fixe et en appui contre un organe amovible traversant verticalement le couloir 17 du côté de la face avant du chariot 22 Toutefois, comme on le verra par la suite, le chariot 22 est apte à se dépla- cer dans la direction définie par le couloir 17 lors- que l'organe 30 est escamoté A cet effet, il est mon- té sur les rails qui supportent également le chariot serre-flanc 24. Comme l'illustrent notamment les figures 1 et 2, ces rails qui supportent les chariots 22 et 24 et autorisent leur déplacement selon la direction dé- finie par le couloir 17 sont constitués par des rainu- Q res parallèles en vis-à-vis 20 a qui sont formées dans le couvercle 16 du châssis 14 Plusieurs paires de galets 22 a à axe horizontal sont montées de part et d'autre du chariot contre-lamai 22, à la partie supé- rieure de celui-ci, et reposent sur les bords infé- rieurs des rainures 20 a qui assurent ainsi le suppor- tage du chariot 22, tout en autorisant son déplacement éventuel selon la direction définie par le couloir De façon comparable, plusieurs paires de galets 24 a à axe horizontal sont montées de part et d'autre du chariot serre-flanc 24, à la partie supérieure de celui-ci, et reposent sur le bord inférieur des rainures 20 a qui assurent ainsi également le supportage du chariot 24, tout en autorisant son déplacement lors de la mise en oeuvre du vérin 32. Afin d'assurer un guidage latéral correct du chariot serre-flanc 24 lors de son déplacement, on prévoit en outre sur le couvercle 16, juste en dessous des rainures 20 a, deux bandes de roulement en vis-à- vis 21 a qui se présentent sous la forme de surfaces planes sensiblement verticales sur lesquelles vien- nent rouler des paires de galets 24 b, à axe vertical, placés sur le chariot 24 juste en dessous des galets 24 a On prévoit de plus sur une partie amovible 23 du châssis 14 placée à l'extrémité inférieure du couloir 17, une autre bande de roulement 18 a disposée dans le _ 27374 même plan vertical que la bande de roulement 21 a la plus proche de la paroi dans laquelle est ménagée la fenêtre 14 a Une autre bande de roulement 26 d faisant face à la bande de roulement 18 a et disposée dans le même plan vertical que l'autre bande de roulement 21 a est formée sur le chariot porte-lame 26 Des paires de galets 24 c, à axe vertical, sont également montées à la partie inférieure du chariot 24 et de part et d'au- tre de celui-ci, pour venir rouler sur les bandes de roulement 18 a et 26 d, respectivement. Une structure comparable à celle qui vient d'être décrite pour assurer le supportage et le guida- ge latéral du chariot 24 est prévue pour le chariot 26. Ainsi, on voit sur la figure 2 que le cou- vercle 16 comporte également, au-dessus du chariot 26 et au même niveau que les rails 20 a, deux rails 20 b constitués par deux rainures en vis-àvis parallèles aux rainures 20 a et dans lesquelles sont reçues des paires de galets 26 a, à axe horizontal, montées à la partie supérieure du chariot 26 et de part et d'autre de celui-ci. Le couvercle 16 définit aussi, juste en des- sous des rainures 20 b, des bandes de roulement planes et verticales 21 b sur lesquelles viennent en appui des paires de galets 26 b, à axe vertical, montées de part et d'autre du chariot 26, juste en dessous des galets 26 a. Enfin, la partie amovible 23 du châssis 14 comporte, au niveau de la bande de roulement 18 a et en face de celle-ci, une bande de roulement 18 b sur la- quelle viennent en appui des galets 26 c, à axe verti- cal, montés à la partie inférieure du chariot 26, sur le côté opposé à la bande de roulement 26 d. Compte tenu du fait que le chariot contre- lame 22 est normalement immobile pendant le fonction- nement du dispositif de cisaillage, il ne comporte pour sa part aucune roulette de guidage latéral - Au cours de l'introduction ou de l'avance de l'assemblage A après un cisaillage (flèche F 1), le chariot serre-flanc 24 est écarté du chariot contre- lame 22 sous l'action du vérin double effet 32 (flèche F 2) Lorsque l'extrémité de l'assemblage A vient af- fleurer le chariot porte-lame 26 comme l'illustre la figure 3, l'assemblage est maintenu par le chariot serre-flanc 24 en appui contre le chariot contre-lame 22 sous l'action du vérin 32 (flèche F 3) Le chariot porte-lame 26 occupe -alors la position représentée sur la figure 3 dans laquelle la lame 36 se trouve au niveau du chariot serre-flanc 24 Le cisaillage d'un tronçon de l'assemblage A est alor-s réalisé en dépla- çant le chariot porte-lame 26 dans le sens de la flè- che F 4 sur la figure 3 sous l'action du vérin (non représenté) dont la tige est désignée par la référence 38 a sur les figures Le tronçon cisaillé tombe alors par gravité dans une trémie ou goulotte 40 solidaire de la partie amovible 23 du châssis 14 Cette trémie est entourée d'une seconde trémie ou goulotte 42 fixée au fond du châssis 14. Conformément à l'invention, il est possible de démonter les chariots 22, 24 et 26 sans enlever le couvercle 16 A cet effet, on a déjà vu que le chariot 22 est muni comme les chariots 24 et 26 de roulettes lui permettant de se déplacer le long des rails 20 a et 20 b Pour la même raison, on a également vu que ce chariot 22 est en appui sur un organe 30 présentant un caractère amovible. Afin de compléter ces caractéristiques et de permettre de réaliser les interventions d'exploita- tion souhaitées sur les chariots 22, 24 et 26 qui por- tent les principales pièces d'usure que sont la lame et la contre-lame, on prévoit de plus, conformément à l'invention, de juxtaposer à la cellule de cisaillage 12 une cellule d'intervention 44 qui communique avec la cellule 12 par un passage 46 ménagé dans la cloison avant l Oa de l'enceinte de confinement 10 Le passage 46 est disposé dans le prolongement des trajectoires des chariots 22, 24 et 26 définies par les rails 20 a et 20 b et il présente une dimension suffisante pour permettre le passage de ces chariots dans la cellule d'intervention 44 En fonctionnement, le passage 46 est normalement obturé de façon étanche par un opercu- le 48 placé par exemple à l'intérieur de la cellule 12 Enfin, afin d'assurer le guidage et le supportage des chariots lorsqu'une intervention d'exploitation nécessite de les amener de la cellule 12 dans la cel- lule 44, puis de les ramener dans la cellule 12, on voit sur la figure 1 que les rails de supportage 20 a et 20 b ainsi que les bandes de roulement 21 a et 21 b formées dans le couvercle 16 se prolongent de part et d'autre de l'opercule 48, à l'intérieur du passage 46 et dans la cellule d'intervention 44 sous la forme de rails 50 et de bandes de roulement 51, respectivement. Grâce à ces caractéristiques, on comprend qu'il est aisé d'intervenir sur l'un quelconque des chariots 22, 24 et 26 en l'amenant dans la cellule d'intervention 44 comme on l'a représenté pour le cha- riot 26 sur la figure 1 Pour cela il suffit d'escamo- ter l'organe 30 sur lequel est normalement en appui le chariot contre-lame 22 et l'opercule 48 assurant nor- malement l'étanchéité entre les cellules 12 et 44 A cet effet, on voit sur la figure 1 que l'organe 30 peut se déplacer verticalement vers le haut (flèche F 6) sous l'action d'un mécanisme de commande tel qu'un vérin 52 De façon comparable, l'opercule 48 peut éga- lement se déplacer verticalement vers le haut (flèche F 7) sous l'action d'un mécanisme de commande tel qu'un vérin 54 Bien entendu, les courses de l'organe 30 et de l'opercule 48 sont suffisantes pour permettre aux chariots de passer librement de la cellule 12 à la cellule 44 et inversement. Conformément à i'h;vention, les caractéris- tiques qui viennent d'être décrites permettent de ré- duire très sensiblement le temos d'intervention par rapport aux dispositifs de cisa Iil Ige de la technique antérieure, tout en évitant ta dïispersion de la conta- mination au-dessus du couvercle 16 du châssis 14. Dans certains cas extrêmes correspondants par exemple à une usure des rails de guidage 20 a ou 20 b, des bandes de roulement 18 a, i 8 b, 21 a et 21 b ou de la goulotte 40, il est nécessaire de démonter des organes du dispositif de cisaillage autres que les pièces d'usure habituelles A cet effet, et comme l'illustre notamment la figuîe 2, les rails de guidage 20 a et 20 b et les bandes de roulement 21 a et 21 b sont formés comme on l'a vu directement sur le couvercle 16, et celui-ci peut être démonté du châssis 14 en agissant sur des pinces d'assemblage 56 d'un type con- nu, prévues à cet effet Dans ce type d'intervention exceptionnelle, le couvercle 16 ainsi que les chariots qu'il supporte sont dégagés vers le haut à l'intérieur de la cellule de cisaillage 12 Lorsque cela est né- cessaire, il est ensuite possible d'extraire par l'ou- verture ainsi laissée libre dans le châssis 14 la piè- ce 23 portant les bandes de roulement 18 a et 18 b et la goulotte 40. Comte tenu des conditions particulières d'intervention, on comprend que les différentes opéra- tions qui viennent d'être décrites sont effectuées à distance, par exemple au moyen de télémanipulateurs A il cet effet, les différentes pièces qui doivent être ma- noeuvrées sont pourvues de crochets de manutention et de levage tels que 58 pour les pinces de serrage 56, que 60 pour la pièce 23 ou que 62 pour le boîtier du vérin 54. Lorsque les chariots 22, 24 et 26 doivent être amenés dans la cellule d'intervention 44, il est également nécessaire de les déconnecter à distance des tiges de vérins 32 a et 38 a et de les tirer vers la cellule 44 A cet effet, des moyens de liaison démon- tables à distance tels que des moyens de liaison à baïonnette 68 peuvent être prévus entre les tiges des vérins et les chariots Comme l'illustre la figure 1, le verrouillage et le déverrouillage de ces moyens de liaison peuvent être commandés à l'aide d'une tige tournante telle que 64 pour le chariot 26, cette tige débouchant sur la face avant du chariot et étant pour- vue à ce niveau d'un crochet 66 autorisant sa manuten- tion à distance. Bien entendu, le dispositif selon l'inven- tion peut être utilisé pour cisailler des assemblage de différentes sections et on comprendra que la fenê- tre 14 a présente pour cette raison une dimension suf- fisante pour permettre le passage des assemblages de plus grande section Pour la même raison, on prévoit sur le chariot contre-lame 22 des pièces de guidage réglables 70 et, sur le chariot serre-flanc 24, des pièces d'appui réglables 72. REVENDICATIONS 1 Dispositif de cisaillage d'assemblages combustibles irradiés comprenant une cellule de confi- nement ( 12) dans laquelle est disposé un châssis ( 14) supportant au moins une contre-lame fixe ( 28), au moins un chariot serre-flanc ( 24) apte à appliquer un assemblage (A) à cisailler contre la contre-lame et au moins un chariot porte-lame ( 26) pour cisailler ledit assemblage, caractérisé en ce que la contre-lame est montée sur un chariot contrelame ( 22) normalement en appui contre un organe amovible ( 30), en ce que le chariot contre-lame, le chariot serre-flanc et le cha- riot porte-lame sont montés sur des rails ( 20 a, 20 b) disposés selon ladite direction perpendiculaire à la contre-lame, et en ce que la cellule de confinement ( 12) communique avec une cellule d'intervention ( 44) par un passage ( 46) normalement obturé par un opercule ( 48), les rails se prolongeant ( 50) dans la cellule d'intervention par ledit passage, dont les dimensions permettent d'acheminer lesdits chariots ( 22, 24, 26) dans la cellule d'intervention lorsque l'organe amovi- ble ( 30) et l'opercule ( 48) sont escamotés. 2 Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le châssis ( 14) est obturé à son extrémité supérieure par un couvercle amovible ( 16) à l'intérieur de la cellule de confinement et portant une partie ( 20 a) des rails. 3 Dispositif selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le châssis ( 14) comporte à son extrémité inférieure une partie ( 23) amovible après enlèvement dudit couvercle ( 16), ladite partie amovi- ble portant des bandes de roulement ( 18 a, 18 b) assu- rant le guidage latéral du chariot serre-flanc ( 24) et du chariot porte lame ( 26) et une trémie ( 40) dans laquelle tombent les tronçons cisaillés dudit assem- blage.