Brevet FR2528219A1 — publié le 19831209

La présente invention se rapporte à une cisaille destinée à débiter en tronçons des faisceaux de barres de combustible nucléaire irradié, provenant en particulier de réacteurs à eau pressurisée ou à eau bouillante, compre- nant un canal d'amenée auquel sont associés des dispositifs d'avance transversale et longitudinale du faisceau de barres, un bottier de cisaille qui, disposé à l'embouchure dudit canal, comporte un patin muni d'une lame de coupe et mobile perpendiculairement au canal d'amenée, une lame complémen- taire fixe coopérant avec ladite lame et un dispositif de serrage des faisceaux de barres placé'en amont du plan de coupe et doté de deux mâchoires de serrage actionnables alternativement, ledit patin muni d'une lame de coupe, ladite lame complémentaire et les deux mâchoires de serrage étant interchangeables et les dispositifs respectifs de transport, de serrage et de coupe étant chacun pourvus d'une unité propre d'entraînement. Dans des cisailles de ce type, non seulement les outils de coupe, mais aussi toutes les autres pièces qui se trouvent à l'intérieur du dispositif d'amenée et du bottier de la cisaille et qui ne prennent pas part au processus de coupe, sont soumis à une usure considérable et nécessitent de ce fait une fréquente remise en état, par exemple en étant remplacés Les outils de coupe revêtent par ailleurs une importance accrue car, lorsque des déforma- tions se produisent lors de la coupe sous la forme d'un écrasement par compression des embouchures de tubes, ces déformations exercent une influence négative sur le proces- sus consécutif de séparation chimique du fait de l'attaque par l'acide qui a été retardée. Dans une cisaille de ce type proposée par le document DE-A-2 857 114, il est connu de prévoir une tête de cisaille interchangeable dans laquelle se trouvent à la fois les deux mâchoires de serrage d'un dispositif de serrage, animées d'un mouvement alternatif, un patin équipé d'une lame et accomplissant un va-et-vient, ainsi qu'une contre-butée servant d'appui aux éléments de combustibles devant être sectionnés L'inconvénient réside alors dans le fait qu'il faut préalablement démonter de la cisaille l'ensemble de la tête pour remplacer des pièces individuelles Ce démontage de la tête de la cisaille requiert en outre beaucoup de temps, parce que les pièces mobiles se trouvant dans cette tête sont reliées par des tiges de poussée et d'accouplement à leurs entraînements hydrauliques associés relégués à l'exté- rieur de la cisaille, et parce que ces liaisons doivent être dissociées avant qu'il soit possible de soulever la tête à l'écart de la cisaille pour procéder au remplacement. Le montage de la tête de la cisaille nécessite aussi la même durée d'opérations. Pour pallier cet inconvénient, il a, certes, déjà été proposé (DE-C-2 944 197) de configurer en deux parties un bloc de cisaille dans lequel sont disposés une lame mobile dans un fourreau en deux parties, ainsi que les mécanismes d'entraînement de cette lame Après que la partie supérieure du bloc de cisaille a été soulevée, l'espace interne de la partie inférieure de ce bloc est plus facilement accessible et la pose et la dépose de quelques pièces situées dans cette partie inférieure s'en trouvent facilitées Tel n'est pas le cas pour la lame de coupe mobile à coulissement par sa face inférieure et par ses deux faces latérales dans la pièce de guidage de la lame, du fait que cette lame est recouverte par une plaque qui, fixée à ladite pièce de guidage, gêne l'accès à ladite lame et doit être démontée pour procéder à un remplacement ou à une réparation de ladite lame de coupe. La présente invention a par conséquent pour objet de réaliser une cisaille du type précité, destinée à débiter en tronçons des faisceaux de barres de combustible nucléaire irradié, de telle façon que toutes les pièces contribuant à l'alimentation pas-à-pas et à la coupe par séquences que ces pièces soient mobiles ou stationnairr's, puissent être dégagées et remplacées de manière simple. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que le dispositif d'amenée et le boîtier de la cisaille consistent chacun en au moins deux parties et présentent des parties aussi bien fixes que relevables, qui sont reliées les unes aux autres par conformation grâce à des moyens d'arrêt; par le fait que le dispositif d'amenée possède un canal de guidage formé par un plateau stationnaire sur lequel est fixée une barrette de guidage, par une traverse de support relevable munie d'un coulisseau obtura- teur, ainsi que par une seconde traverse de support relevable; par le fait que le boîtier de la cisaille est subdivisé par une fente de séparation perpendiculaire au plan de coupe et sensiblement rectiligne, deux pièces de recouvrement imbriquées l'une dans l'autre et pouvant être soulevées à l'écart l'une de l'autre étant placées dans la partie supérieure dudit bottier; et par le fait que la plaque de recouvrement située dans la partie supérieure du boîtier et le fond de la partie inférieure de ce boîtier sont équipés chacun d'un rail remplaçable de guidage du patin porte-lame. Grâce à ces caractéristiques, il est fait en sorte, comparativement à la cisaille connue et tout en conservant le montage et le démontage facilités, un outil de levage venant en prise par-en dessus puisse lorsque la partie supé- rieure du dispositif d'amenée et/ou du boîtier de la cisaille est soulevée, accéder librement aux pièces interchangeables mobiles et fixes, ainsi qu'à un faisceau de barres éventuel- lement coincé dans le canal de guidage De plus, la mainte- nance par télécommande de la cisaille à faisceaux s'en trouve ainsi facilitée. Dans d'autres formes de réalisation avantageuses conformément à l'invention lorsque la partie supérieure du boîtier de la cisaille est soulevée, le patin porte-lame muni de la lame, la lame complémentaire stationnaire et le dispositif de serrage des faisceaux de barres peuvent être cléDuorit(;s indépendamment les uns des autres de la partie inférieure du boîtier de la cisaille, à partir de leurs positions initiales; lorsque la partie supérieure du boîtier de la cisaille est soulevée, les mécanismes d'entraînement du patin porte-lame et le dispositif de serrage des faisceaux de barres peuvent être reliés mécaniquement à la partie infé- rieure dudit boîtier; et les moyens d'arrêt qui entrent en action lors de l'assemblage des parties relevables et fixes du dispositif d'amenée et du bottier de la cisaille peuvent constituer en même temps des moyens de centrage. L'invention va à présent être décrite plus en détails en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale fragmentaire de la cisaille selon l'invention, sur laquelle le dispositif d'amenée est illustré en arrachement et la cisaille est représentée en coupe longitudinale; la figure 2 est une vue en plan de la cisaille de la figure 1, la partie supérieure du bottier de cette cisail- le ayant été enlevée et la partie inférieure de ce boîtier ainsi que les pièces essentielles pour l'invention qui y sont logées étant illustrées en coupe; et la figure 3 est une coupe selon la ligne A-B de la figuel La cisaille à faisceaux illustrée sur les dessins comprend pour l'essentiel un dispositif d'amenée 1 et un bottier 2 de la cisaille Les faisceaux de barres de com- bustible nucléaire irradié sont, en vue de leur morcellement mécanique, déposés sur un plateau 3 du dispositif d'amenée, puis, au moyen de bras pivotants 4 et 5 mobiles parallèlement à la face supérieure du plateau, ces faisceaux sont poussés par des dispositifs d'avance transversale 6 et 7 contre une barrette de guidage 8 assujettie audit plateau Cette barrette de guidage forme en même temps la paroi d'un canal de guidage 9 et elle est-perpendiculaire au boîtier 2 de la cisaille. Les mouvements des deux bras pivotants 4 et 5 peuvent être provoqués, dans le même sens ou dans des sens opposés, par des mécanismes d'entraînement situés sous le plateau Aux deux faces extrêmes de ce plateau 3, se trouvent des colonnes respectives 10 et 11 entre lesquelles est disposée une traverse de support 12 à laquelle est fixé un coulisseau obturateur 13 qui peut monter et descendre et qui, en posi- tion abaissée, forme conjointement à la barrette de guidage 8 les parties latérales du canal de guidage 9. Les mécanismes assurant les mouvements de levage du coulisseau obturateur 13 sont de type connu en soi et sont logés pour l'essentiel dans les deux colonnes 10 et 11. Une seconde traverse de support 14, réalisée sous la forme d'un caisson profilé, ouverte vers le bas et dans laquelle se trouvent une broche 15 mobile dans le sens lon- gitudinal et un écrou 16, pénètre par une aile 17 dans le canal de guidage 9 et, dans ce canal, elle vient en prise par conformation avec un chariot d'avance 18 En position de fonctionnement, cette seconde traverse est en appui sur la barrette de guidage 8, ainsi que sur des panneaux 19 et 19 ' disposés aux faces extrêmes du plateau 3, lesdits panneaux centrant par conformation ladite traverse Le chariot d'avance 18 fait glisser sur le fond du canal, en direction du bottier 2 de la cisaille, le faisceau de barres qui est appliqué sur la barrette de guidage et, à sa face extrême tournée vers la cisaille, ce chariot comporte une plaque de pression 20 remplaçable En outre, à sa face éloignée du bottier 2, la traverse de support 14 comporte un mécanisme d'entraînement des organes provoquant l'avance dans le sens longitudinal Il est par ailleurs prévu un dispositif d'affichage 21 sur lequel peut être repérée la position considérée, dans le canal de guidage 9, du chariot d'avance 18 recouvert par la barrette stationnaire de gui- dage 8 et par le coulisseau obturateur 13 abaissé. Les dispositifs (non illustrés), réglables en fonction de longueurs de tronçons présélectionnées et provoquant l'avance longitudinale pas-à-pas du faisceau de barres devant être sectionné, sont également de types connus en soi. Dans le cas o il convient de sectionner un faisceau de barres présentant une plus petite section, le canal de guidage 9 est adapté de manière correspondante par une pièce de garnissage 22 pouvant être insérée dans ce canal et venant s'appliquer contre la barrette fixe de guidage 8, et une plaque de pression 20 réglée en fonction de l'orifice de passage modifié dudit canal est placée sur le chariot 18 Le faisceau de barres, introduit par le chariot d'avance 18 dans le boîtier 2 de la cisaille comprenant une partie inférieure stationnaire 2 " et une partie supérieure 2 ' relevable à l'écart de cette partie inférieure, est soumis dans ce boîtier, en vue du processus de coupe consécutif, à l'action d'un dispositif de serrage 23 remplissant deux fonctions. Dans une ouverture du couvercle de la partie supé- rieure 2 ' du boîtier de la cisaille, une plaque de recouvre- ment 24 et un cadre de couverture 25 sont fixés en étant imbriqués l'un dans l'autre A la face inférieure de la plaque 24 et au fond de la partie inférieure 2 " du boîtier, se trouvent des rails respectifs remplaçables 26 et 27 qui assurent le guidage d'un patin mobile 28 porte-lame faisant partie du dispositif de coupe Ce chariot est pourvu d'une lame remplaçable 29 qui coopère avec une lame complémentaire fixe 30 insérée dans la partie inférieure 2 " du boîtier de la cisaille et occupant une position décalée par rapport au dispositif de serrage 23 dans la direction de l'avance longitudinale du faisceau de, barres Dans l'exemple de réa- lisation considéré, le mécanisme d'entraînement provoquant les déplacements du patin porte-lame consiste en deux vérins pouvant être sollicités d'un côté et reliés mécaniquement au boîtier 2 de la cisaille. Pour pouvoir garantir en permanence un guidage irré- prochable du patin porte-lame, le rail de guidage 26 soli- daire de la plaque de recouvrement 24 présente un dispositif de rattrapage du jeu, connu en soi, qui comporte un coin de réglage 31 actionnable de l'extérieur sur la partie supé- rieure 2 ' du boîtier de la cisaille. Le dispositif de serrage 23 consiste en deux tampons presseurs 32 et 33 qui, disposés parallèlement l'un à côté de l'autre et mobiles perpendiculairement et indépendamment l'un de l'autre par rapport au faisceau de barres, sont logés dans tne cassette remplaçable 34 reliée à son tour mécanique- ment au bottier 2 de la cisaille Les mécanismes d'entraîne- ment de ces tampons presseurs 32 et 33 consistent, dans l'exemple de réalisation considéré,en deux vérins à double action logés conjointement dans un bloc (non représenté en détail) qui est relié mécaniquement audit bottier 2 Les deux tampons presseurs 32 et 33 poussent le faisceau de barres avancé contre une butée et l'immobilisent Concomitam- ment, le faisceau immobilisé est soumis par ces tampons presseurs à une compression préalable. Pour pouvoir commander de l'extérieur le processus de coupe dans le bottier 2 de la cisaille, ou bien pour pou- voir éliminer de petites perturbations lors de la coupe, un'regard 35 pouvant être fermé par un volet obturateur est ménagé dans la paroi du bottier de la cisaille éloignée du dispositif d'amenée 1. La fente de séparation entre les parties respective- ment supérieure 2 ' et inférieure 2 " du bottier de la cisaille s'étend perpendiculairement au plan de coupe des deux lames 29 et 30, jusqu'aux moyens d'arrêt dans un plan Ces parties respectives supérieure et inférieure du bottier sont solida- risées par des boulons. Lorsqu'une réparation ou un remplacement de pièces sont nécessaires sur le dispositif d'amenée 1 ou sur le bottier 2 de la cisaille, il suffit de soulever la partie supérieure dudit dispositif d'amenée ou dudit bottier à l'écart de la partie inférieure stationnaire qui lui est associée, afin de dégager les pièces devant être réparées ou remplacées Cela est également valable dans le cas d'un coincement éventuel du faisceau de barres dans le canal de guidage 9 Les organes ainsi dégagés peuvent être laissés dans leurs positions initiales dans lesquelles ils sont en appui par leurs portées dans les parties inférieures fixes, ou bien ils peuvent être soulevés à l'écart de leurs posi- tions initiales par un outil de levage en vue de leur rempla- cement. Pour faire en sorte que les organes-soulevés prennent de nouveau parfaitement leurs positions initiales lorsqu'ils sont remis en place et ne doivent pas être de nouveau alignés, on a prévu, pour les relier aux pièces stationnaires, des moyens d'arrêt connus en soi et associés par conformation, qui servent en même temps au centrage. Grâce à la conception modulaire de la cisaille selon l'invention, il est possible d'éliminer sans difficultés, dans un temps très court, des incidents de fonctionnement tels qu'une défaillance d'organes essentiels d'entraînement ou d'usure, et également de remplacer des pièces prenant part à l'avance et au morcellement en vue d'une adaptation à d'autres formes et dimensions de faisceaux de barres. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la cisaille décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Cisaille pour débiter en tronçons des faisceaux de barres de combustible nucléaire irradié, provenant en particulier de réacteurs à eau pressurisée ou à eau bouil- lante, comprenant un canal d'amenée auquel sont associés des dispositifs d'avance transversale et longitudinale du faisceau de barres, un bottier de cisaille qui, disposé à l'embouchure dudit canal, comporte un patin muni d'une lame de coupe et mobile perpendiculairement au canal d'amenée, une lame complémentaire fixe coopérant avec ladite lame de coupe et un dispositif de serrage des faisceaux de barres placé en amont du plan de coupe et doté de deux mâchoires de serrage actionnables alternativement, ledit patin équipé d'une lame de coupe, ladite lame complémentaire et les deux mâchoires de serrage étant interchangeables et les disposi- tifs respectifs de transport, de serrage et de coupe étant chacun pourvus d'une unité ou mécanisme propre d'entraînement, cisaille caractérisée par le fait que le dispositif d'amenée ( 1) et le bottier ( 2) de la cisaille consistent chacun en au moins deux parties et présentent des parties aussi bien fixes que relevables qui sont reliées les unes aux autres par conformation grâce à des moyens d'arrêt; par le fait que le dispositif d'amenée ( 1) possède un canal de guidage ( 9) formé par un plateau stationnaire ( 3) sur lequel est fixée une barrette de guidage ( 8), par une traverse de support ( 12) relevable munie d'un coulisseau obturateur ( 13), ainsi que par une seconde traverse de support ( 14) relevable; par le fait que le bottier ( 2) de la cisaille est subdivisé par une fente de séparation perpendiculaire au plan de coupe et sensiblement rectiligne, deux pièces de recouvrement ( 24, ), imbriquées l'une da 7 ns l'autre et pouvant être soulevées à l'écart l'une de l'autre, étant placées dans la partie supérieure ( 2 ') dudit bottier; et par le fait que la plaque de recouvrement ( 24) située dans la partie supérieure ( 2 ') du bottier et le fond de la partie inférieure ( 2 ") de ce bottier sont équipés chacun d'urf rail remplaçable ( 26; 27) de guidage du patin ( 28) porte-lame. 2 Cisaille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, lorsque la partie supérieure ( 2 ') du boîtier de la cisaille est soulevée, le patin ( 28) porte-lame muni de la lame ( 29), la lame complémentaire ( 30) stationnaire et le dispositif de serrage ( 23) des faisceaux de barres peuvent être démontés indépendamment les uns des autres de la partie inférieure ( 2 ") du boîtier de la cisaille, à partir de leurs positions initiales. 3 Cisaille selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que, lorsque la partie supérieure ( 2 ') du boîtier de la cisaille est soulevée, les mécanismes d'entraiment du patin ( 28) porte-lame et le dispositif de serrage ( 23) des faisceaux de barres sont reliés mécanique- ment à la partie inférieure ( 2 ") dudit boîtier de la cisaille. 4 Cisaille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d'arrêt qui entrent en action lors de l'assemblage des parties relevables et fixes du dis- positif d'amenée ( 1) et du boîtier ( 2) de la cisaille cons- tituent en même temps des moyens de centrage.