Brevet FR2527279A1 — publié le 19831125

L'invention concerne un dispositif de raccordement de deux troncons d'un outil de grande longueur. Dans l'exploitation des réacteurs nucléaires, il est nécessaire d'utiliser des outils de très grande longueur, par exemple de tordre de 15 à 20 mètres, pour la manutention d'éléments tels que des capsules dtir- radiation placées autour du coeur dans la cuve du réacteur. De telles capsules d'irradiation sont constituées par des éprouvettes en matériau identique au matériau constituant la cuve du réacteur et subissant, pendant le fonctionnement du réacteur, une irradiation au moins égale à la cuve du réacteur. Lors des arrets du réacteur pour rechargement, l'intérieurdede la cuve et la piscine du réacteur étant remplis d'eau, on doit pouvoir effectuer un prélèvement des capsules d'irradiation pour leur examen ainsi qu'un remplacement de certaines capsules d'irradiation par des capsules en matériau non irradié. Pour effectuer ces opérations de manutention sur les capsules à l'intérieur de la cuve sous une grande profondeur d'eau il est nécessaire de disposer d'un outil de préhension de grande longueur qui est manipulé depuis un endroit situé au-dessus de la piscine du réacteur. Un tel outil de manutention comporte généralement une partie externe tubulaire portant à l'une de ses extrémités des doigts de préhension des capsules et une tige centrale de commande disposée suivant l'axe de la partie tubulaire et comportant à l'une de ses extrémités une came d'actionnement des doigts de préhension ainsi qu'une poignée d'actionnement à son autre extrémité. L'ouverture et la fermeture des doigts de préhension est obtenue par déplacement axial de la tige à l'intérieur de la partie tubulaire. De tels outils de manutention de très grande longueur ne peuvent être transportés et manipulés facilement que s'ils sont constitués de plusieurs tronçons suivant la longueur de l'outil. De tels outils sont par exemple réalisés en trois troncons d'une longueur voisine de six mètres. Les parties externes tubulaires de ces troncons sont généralement reliées à l'aide de brides fixées sur la surface externe de la partie tubulaire et assemblées entre elles par des vis et écrous. Les différents tronçons des tiges centrales sont reliée entre eux par des raccords vissés ou des systèmes à goupille. Dans tous les cas il faut mettre en oeuvre des outils à tains tels que des clés ou des goupilles pendant l'assemblage de l'outil. Ces raccords mettent en oeuvre des pièces amovibles détachables telles que les vis et écrous. Pendant l'assemblage de l'outil au-dessus de la piscine du réacteur ces pièces peuvent échapper à l'opérateur et tomber en fond de piscine ou dans la cuve du réacteur La récupération de tel-les pièces est une opération délicate et qui peut être longue. Il est d'autre part tout-à-fait impossible d'accepter la présence de telles pièces libres, même de petite dimension, dans la cuve du réacteur pour la mise en fonctionnement de celui-ci. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de raccordement de deux tronçons d'un outil de grande longueur comportant une partie externe tubulaire et une tige centrale de commande disposée suivant l'axe de cette partie externe, chacune des parties externe et interne étant constituée d'une pluralité de tronçons suivant la longueur de 11 outil, ce dispositif devant permettre une bonne Liaison mécanique entre les différents tronçons de l'outil tout en n1 utilisant que des éléments qui restent liés aux extrémités de tronçons qui les portent et ne nécessitant pas d'outils auxiliaires pour l'assemblage ou le démontage de outil. Dans ce but, le dispositif comporte : - à l'une des extrémités du premier tronçon, un flasque annulaire solidaire de la surface externe de sa partie tubulaire comportant au moins trois ouvertures de direction radiale débouchant à sa périphérie, - à l'extrémité du second tronçon à assembler au premier tronçon, un support fixé sur la surface externe de sa partie tubulaire et au moins trois pièces de fixation montées rotatives autour d'axes perpendiculaires à l'axe de l'outil, dans ce support, et traversées chacune par un trou taraudé, dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation de la pièce, - des vis comportant une tête et une partie à plus faible diamètre engagées dans les trous taraudés par leur partie filetée et fixées chacune par une goupille, d'une longueur suffisante pour assurer l'assemblage des deux flasques par rotation des vis solidaires des pièces de fixation, amenant la vis en engagement dans les ouvertures radiales correspondantes du flasque, - un embout male profilé solidaire de l'extrémité de l'un des tronçons de la tige centrale, - et un embout femelle solidaire de l'extrémité de l'autre tronçon de la ti ge centrale comportant une ouverture centrale de forme complémentaire de celle de la partie mâle débouchant latéralement pour l'engagement de la partie mâle dans l'ouverture et la solidarisation en translation axiale des deux tronçons de la tige centrale. Afin de bien faire comprendre l'inventbn, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif, un dispositif de raccordement suivant l'invention utilisé pour le raccordement de tronçons d'un outil de manutention des capsules d'irradiation d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. La figure 1 représente une vue en coupe par un plan de symétrie de l'outil de manutention. La figure 2 représente une vue en coupe suivant A de la figure 4 d'une des extrémités d'un tronçon de cet outil. La figure 3 représente une vue détaillée du dispositif de raccordement entre deux tronçons de cet outil. La figure 4 est une vue suivant B de la figure 2. La figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, d'une variante de réalisation du dispositif de raccordement. Sur la figure 1, on voit outil de manutention des capsules constitué par un tube 1 de très grande longueur portant à l'une de ses extrémités des doigts de préhension 2 articulés sur le tube 1 qui est relié à son autre extrémité à une anse de manutention 3 par l'intermédiaire d'un plateau d'assemblage 4 soudé sur la surface externe du tube 1. En réalité, le tube 1 est constitué de trois tronçons la, lb et Ic reliés par des dispositifs de raccordement suivant ltinvention 6a et 6b qui seront décrits plus en détail en se reportant aux figures 2 à 4. L'outil comporte également une tige centrale 5 disposée suivant l'axe de la partie tubulaire 1 et constituée de trois tronçons Sa, 5b et 5c reliés entre eux au niveau du dispositif de raccordement 6a et 6b. A son extrémité correspondant à l'extrémité du tube où sont fixés les doigts 2, le tronçon 5c de la tige porte une came 8 pour ltactionnement des doigts 2 par déplacement axial de la tige 5 qui est solidaire, à son autre extrémité, d'une poignée de manoeuvre 10. La tige centrale 5 est également solidaire par l'intermédiaire d'embouts 11 de poignées et manchons d'actionnement 12 et 13. Ces dispositifs d'actionnement peuvent se déplacer par rapport au tube 1 grâce à des lumières 14 ménagées dans la paroi de ce tube. Les poignées et manchons d'actionnement de la tige 5 répartis suivant la longueur de l'outil permettent à un opérateur placé au-dessus du niveau de la piscine d'accèder à un dispositif d'actionnement de la tige quelle que soit la position de outil à l'intérieur de la piscine. Une goupille 15 engagée dans des ouvertures en coincidence menagées dans le tube et l'extrémité de la tige 5 permet de maintenir la tige centrale soit en position de blocage des doigts comme représenté à la figure 1 soit en position de déverrouillage des doigts par mouvement de la tige et de la came dans la direction axiale et dans le sens des flèches 16. On va maintenant se reporter aux figures 2, 3 et 4 pour décrire le dispositif de raccordement suivant l'invention. Sur la figure 2 on voit l'une des extrémités d'un tronçon de la partie tubulaire 1 de l'outil portant une partie du dispositif de raccordement et sur la figure 3 les extrémités en vis-à-vis des tronçons la et lb raccordés par le dispositif suivant l'invention. Sur ensemble des figures 2, 3 et 4, on voit que le tronçon la porte à son extrémité de raccordement un flasque 20 soudé sur la surface externe du tube la. Ce flasque 20 comporte quatre ouvertures 21 de direction radiale disposées à 900 sur le flasque 20 et débouchant à la périphérie de celui-ci. Le tube lb porte un ensemble de support 24 constitué par un flasque 25 soudé sur la surface externe du tube lb et quatre ensembles de plaques de support 26 soudés au flasque 25, perpendiculairement à celui-ci et dans des directions radiales. Dans l'espace prévu entre les deux plaques 26 composant un jeu de plaques de support, est disposée une pièce de fixation 28 montée mobile en rotation dans le support 24, grâce à des bouts d'axes tourillonnant dans les plaques 26. La pièce de fixation 28 de forme cylindrique est traversée radialement par une ouverture taraudée 30 à l'intérieur de laquelle est engagée une vis 31 comportant une tête traversée par une barrette de serrage 32 et un corps de plus faible diamètre comportant le filetage en prise avec le taraudage du trou 30 rendu prisonnier après engagement par une goupille 34. Le flasque 25 comporte quatre ouvertures radiales 35 de mêmes dimensions que les ouvertures 21 du flasque 20. La position de ces ouvertures correspond à l'espace compris entre deux plaques 26 constituant un ensemble dans lequel est montée mobile en rotation une pièce de fixation cylindrique 28. Le tronçon 5b de la tige centrale porte à son extrémité un embout femelle 36 à l'intérieur duquel est pratiquée une ouverture 37 à section en forme de T comme il est visible sur la figure 2. Sur la figure 4 on voit que ltouverture 37 débouche aussi bien par sa partie à grand diamètre que par sa partie à petit diamètre latéralement sur la surface de l'embout 36. Le tronçon Sa de la tige, comme il est visible à la figure 3, porte un embout mâle 38 comportant une partie à section en forme de T et symétrique de révolution autour de l'axe de l'outil, de forme et de dimensions correspondant à l'ouverture de embout femelle 36. L'embout 36 comporte un trou de direction radiale dans lequel est engagée une goupille 39 solidaire d'une chaine de fixation 40 ellemême fixée à son autre extrémité sur le tube lb. De cette façon, lorsque le tronçon de l'outil est démonté, ses deux parties lb et 5b restent solidaires pour leur transport. Lorsque les deux tronçons sont mis en vis-à-vis comme représenté sur la figure 3, les flasques 20 et 25 étant placés de façon que les ouvertures 21 et 35 viennent en concordance, on peut réaliser le raccordement des deux,parties tubulaires externes de l'outil en faisant tourner les vis solidaires des pièces de fixation 28 autour de l'axe de celles-ci, à l'intérieur du support 24. La partie à faible diamètre de ces vis vient alors s'engager dans les ouvertures alignées 21 et 35 et par vissage à l'intérieur de la pièce de fixation 28 on peut terminer le serrage des flasques l'un contre l'autre, la tête de vis venant s'appuyer sur la surface externe du flasque 20. Préalablement ou simultanément, on peut réaliser l'assemblage des deux parties Sa et 5b de la tige centrale par engagement latéral de la partie mâle de embout 38 dans L'ouverture correspondante de l'embout femelle 36. Lorsque la partie méle est en position centrale dans ltouverture 37, les deux parties Sa et 5b de la tige sont solidaires en translation axiale et libres de tourner ltune par rapport à l'autre, l'ouverture 37 étant symétrique de révolution autour de l'axe de outil Préalablement à l'assemblage des deux parties de la tige, la goupille 39 a été extraite de l'ouverture prévue dans l'embout 36. On a donc réalisé le raccordement des deux tronçons de l'outil par un dispositif ne comportant aucune pièce détachable et sans l'aide d'aucun outil puisque le serrage des vis 31 est réalisé grâce aux barrettes de serrage 32 solidaires des têtes des vis 31. Sur la figure 5, on voit un second mode de réalisation de l'assemblage des deux parties Sa et 5b de la tige centrale 5. L'embout de raccordement femelle 36' comporte une ouverture centrale 37I qui débouche de chaque cote sur la surface latérale de l'embout 36'. La partie correspondante d'engagement de l'embout mâle 38' à section en T et qui a été représentée dans sa position d'assemblage sur la figure 5 comporte une section dont la dimension dans une des directions transversales est plus grande que dans 17autre direction. De cette façon, les. deux parties Sa et 5b de la tige centrale sont solidaires non seulement en translation axiale mais également en rotation autour de l'axe de ltoutilO On peut donc transmettre, grâce à la tige centrale de l'outil, des mouvements de rotation par exemple pour l'actionnement de doigts pivotants par une came tournante. On voit que les principaux avantages du dispositif suivant l'invention sont de permettre de réaliser un assemblage mécanique de grande résistance avec un dispositif dont tou:es les parties constitutives restent reliées au tronçon de outil en permanence et sans utilisation d'un outillage complémentaire. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit ; elle en comporte au contraire toutes les variantes. C'est ainsi qu'on peut imaginer l'utilisation de pièces de fixa tion et de support des vis de forme quelconque. L'assemblage entre les deux parties de la tige peut être réalisé avec des pièces mâles et femelles d'un profil quelconque par exemple en queue d'aronde. Le raccordement des tronçons de l'outil peut être réalisé aussi bien par un ensemble de quatre vis par un ensemble d'un nombre différent de vis. Cependant, il est nécessaire de disposer d'au moins trois vis de fixation pour obtenir une fixation stable des tronçons de l'outil. Enfin, le dispositif de raccordement suivant l'invention stappli- que aussi bien dans le cas des outils de grande longueur utilisés dans les réacteurs nucléaires qu'au cas d'autres outils de grande longueur utilisés dans un domaine quelconque et comportant une partie externe tubulaire et une tige de commande centrale. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de raccordement de deux tronçons d'un outil de grande longueur comportant une partie externe tubulaire (1) et une tige centrale (5) de commande disposée suivant l'axe de cette partie externe (1), chacune des parties externe et interne étant constituée d'une pluralité de tronçons (la, lb, lc, Sa, 5b, 5c) suivant la longueur de l'outil, caractérisé par le fait qu'il comporte - à l'une des extrémités du premier tronçon, un flasque annulaire (20) solidaire de la surface externe de sa partie tubulaire (la) comportant au moins trois ouvertures (21) de direction radiale débouchant à sa périphérie, - à ltextrémité du second.tronçon à assembler au premier tronçon, un support (24) fixé sur la surface externe de sa partie tubulaire (lb) et au moins trois pièces de fixation (28) montées rotatives autour.d'axes perpendiculaires à l'axe de l'outil, dans ce support (24), et traversées chacune par un trou taraudé (30),' dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation de la pièce (28), - des vis (31) comportant une tête et une partie à plus faible diamètre engagées dans les trous taraudés (30) par leur partie filetée et fixées chacune par une goupille (34), d'une longueur suffisante pour assurer l'assemblage du flasque (20) et du support (24) par rotation des vis (31) solidaires des pièces de fixation (28) amenant les vis (31) en engagement dans les ouvertures radiales correspondantes du flasque (20), - un embout mâle profilé (38) solidaire de l'extrémité dtun des tronçons (5a) de la tige centrale (5), - et un embout femelle (36) solidaire d'une des extrémités de l'autre tron çon (5b) de la tige centrale (5) comportant une ouverture centrale (37) de forme complémentaire de celle de la partie mâle (38) débouchant latéralement pour l'engagement de la partie mâle (38) dans L'ouverture (37) et la solida- risation en translation axiale des deux tronçons de la tige centrale (5a et 5b). 2.- Dispositif de raccordement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que L'ouverture (37) de 11 embout femelle (36) débouche latéralement des deux côtés de cet embout (36) et que la partie mâle (38) correspondante présente une forme qui n'est pas symétrique de révolution par rapport à l'axe de outil. 3.- Dispositif de raccordement suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le support fixé sur la surface externe de la par tie tubulaire du second tronçon est constitué par un flasque (25) présentant des ouvertures (35) correspondant aux ouvertures (21) du premier flasque (20) solidaire de ltextrémité du premier tronçon (la) et par des plaques de support (26) soudées perpendiculairement à ce flasque (25) dans des directions radiales entre lesquelles sont montées mobiles en rotation les pièces de fixation (28), grâce à des bouts d'axes prévus à chacune de leurs extrémités.