Brevet FR2550651A1 — publié le 19850215

Dispositif de chargement de gouttière à barres de combustible nucléaire La présente invention concerne en général la manipulation de barres allongées, et plus particulièrement un dispositif permettant de charger un groupe de barres de combustible nucléaire dans une gouttière à partir d'une rampe. Des groupes de barres de combustible nucléaire qui viennent d'être fabriquées (contenant des pastilles de combustible) sont chargés dans des gouttières en vue de leur transport entre des postes d'inspection le long d'une chaîne d'inspection pour le contrôle de la qualité de barres de combustible nucléaire Dans le passé, on laissait des groupes de telles barres simplement rouler au bas de la rampe et tomber dans les gouttières Mais les barres de combustible contenant des pastilles de combustible sont sensibles aux chocs, et une détérioration des pastilles contenues dans les 20 barres peut résulter de chocs externes. C'est par conséquent l'objectif principal de la présente invention de procurer un dispositif permettant la manipulation en douceur de telles barres au cours de leur passage de la rampe au fond de la gouttière de façon à réduire au minimum les problèmes d'impact sur les barres, tels que fractures des pastilles et éraflures des tubes. Avec cet objectif en perspective, la présente invention réside dans un dispositif permettant de charger un groupe de barres allongées dans une gouttière à partir 30 d'une rampe inclinée ayant une extrémité inférieure, ledit dispositif comprenant une butée de barres réglable qui est disposée sur ladite rampe, ladite butée ayant une position enclenchée dans laquelle lesdites barres sont bloquées et une position déclenchée dans laquelle lesdites barres sont 35 libérées, caractérisé en ce qu'une enveloppe hermétiquement fermée contenant de l'air à la pression atmosphérique et ayant deux extrémités généralement opposées est fixée par l'une de ses extrémités à ladite extrémité inférieure de la rampe et à une surface inférieure avec un groupe à proximité de ladite extrémité inférieure de la rampe, ladite enveloppe ayant une rigidité suffisante pour se gonfler d'elle-même à la pression atmosphérique, lorsqu'elle n'est pas chargée, et p ur faire saillie d'elle-même à l'autre de ses dites deux extrémités en dépassant généralement de ladite extrémité inifrieure de la rampe lorsqu'elle n'est pas encombrée; et 10 en ce qu'un support est prévu pour disposer ladite gouttière généralement adjacente à, et au-dessous de, ladite enveloppe lorsque lesdites barres doivent être logées dans ladite gouttière, de telle sorte que lesdites barres roulent de ladite rampe sur ladite enveloppe en poussant ladite enveloppe 15 en contact de ladite gouttière, lorsque ladite butée est déclenchée, et ladite enveloppe fait descendre lentement lesdites barres jusqu'au fond de ladite gouttière à mesure que l'air est expulsé dudit trou de ladite enveloppe par le poids desdites barres que porte la gouttière. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre d'une forme de réalisation préférée de celle-ci qui est représentée, à titre d'exemple uniquement, sur les dessins ci-joints, sur lesquels: La figure 1 est une vue en perspective représentant 25 une coupe d'un dispositif de chargement de gouttière pour barres de combustible nucléaire selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe prise suivant les lignes II-II de la figure 1, avec la gouttière dans sa position horizontale haute. La figure 3 est identique à la figure 2, mais avec la gouttière dans sa position inclinée. La figure 4 est identique à la figure 3, mais avec la gouttière chargée de barres de combustible nucléaire. La figure 5 est identique à la figure 4, mais avec 35 la gouttière dans sa position horizontale basse. La figure 6 est une vue en perspective de l'enveloppe du dispositif qui est représenté sur la figure 1, avec une partie découpée pour faire apparaître le trou pratiqué dans la surface inférieure. Les figures représentent un groupe de barres allongées; telles que des barres 10 de combustible pour réacteur nucléaire, transférées par un matériel de manipulation de barres (non représenté sur les figures) sur une rampe inclinée 12 Le dispositif de l'invention charge en douceur le groupe de barres 10 dans un gouttière, de préférence une gouttière dont la profondeur est suffisante 10 pour retenir plus d'une couche de barres, par exemple une gouttière 22 pour barres de combustible nucléaire. Le dispositif de chargement de la gouttière pour barres comprend une butée 24 de barres située sur la rampe 12. Cette butée 24 a une position enclenchée (voir les figures 2 15 et 5) qui bloque les barres 10 De préférence, au moins deux butées de barresespacées l'une de l'autre sont utilisées pour maintenir les barres sur la rampe La butée 24 a également une position déclenchée (voir les figures 3 et 4) qui libère les barres 10 pour qu'elles roulent vers l'extrémité inférieure 14 de la rampe La butée 24 est réglable et peut être rendue active et inactive par des dispositifs de commande électrique, pneumatique ou hydraulique ou par des dispositifs similaires, comme le sait l'homme du métier De préférence, les barres 10 roulent sur des rails 25 de rampe saillants et espacés 16 pour venir sur des plateformes de rampe 18 saillantes de la même façon et elles aussi espacées, qui sont situées à l'extrémité inférieure 14 de la rampe Il est souhaitable que les plateformes 18 comportent des prolongements 20 en pente vers le bas qui 30 aident à combler tout espace vide entre la rampe 12 et la gouttière 22 lorsque les barres 10 doivent être chargées. Une enveloppe hermétiquement fermée 26 (représentée seule plus en détail sur la figure 6), contenant de l'air sensiblement à la pression atmosphérique, assure l'effet 35 voulu d'amortissement des barres pendant leur chargement dans la gouttière 22 L'enveloppe 26 a deux extrémités généralement opposées 28 et 34 Une des extrémités 28 est reliée à la rampe 12 près de son extrémité inférieure 14. La surface inférieure 30 de l'enveloppe 26 a un trou 32 près de l'extrémité inférieure 14 de la rampe L'enveloppe 26 est faite d'un matériau dont la rigidité est suffisante pour gonfler automatiquement sous la pression atmosphérique l'enveloppe 26 lorsque cette dernière n'est pas chargée par des barres sus-jacentes 10 (ou par des éléments similaires), et suffisante pour faire saillir automatiquement son autre extrémité 34 généralement à l'opposé de l'extrémité inférieure 14 de la rampe, à une distance choisie d'avance, lorsque l'enveloppe n'est pas encombrée par les barres 10 ou par la gouttière 22 (ou par des éléments similaires). De préférence, l'enveloppe 26 a une configuration 15 générale rectangulaire et une forme générale biconvexe lorsqu'elle se gonfle d'elle-même Des matériaux appropriés pour réaliser l'enveloppe 26 comprennent un tube de polyéthylène de 0,15 mm d'épaisseur ou du polypropylène, ou un matériau similaire, comme le sait l'homme du métier La 20 taille et le nombre des trous 32 peuvent être réglés de façon à obtenir l'effet d'amortissement voulu, comme peut s'en rendre compte l'homme du métier Bien qu'une seule enveloppe 26 a, à condition d'avoir une largeur suffisante, pourrait permettre d'obtenir l'effet d'amortissement voulu 25 pour les barres, il est préférable de prévoir un certain nombre (au moins une) d'enveloppes supplémentaires (telles que 26 c), ces enveloppes supplémentaires étant groupées séparément l'une de l'autre et de l'enveloppe d'origine 26 a. Il est également souhaitable de prévoir un certain nombre (au moins une) d'enveloppes supplémentaires (telle que 26 b), ces enveloppes étant regroupées l'une avec l'autre et avec l'enveloppe d'origine 26 a. La distance choisie d'avance dont il a été question ci-dessus et dont l'enveloppe fait saillie d'elle-même lorsqu'elle n'est pas encombrée, est choisie de telle sorte que l'enveloppe 26 enjambera la gouttière 22 lorsque cette dernière sera en position d'être chargée avec les barres 10, et de telle sorte que l'enveloppe 26 assurera un effet -5 d'amortissement pour les barres 10 lorsqu'elles entreront dans la gouttière 22, comme peut s'en rendre compte l'homme du métier De préférence, cette distance choisie d'avance est plus grande que la largeur de la gouttière plus la hauteur de la gouttière. Des moyens sont prévus pour supporter la gouttière 22 généralement à proximité et au-dessous de l'enveloppe 26, 10 lorsque les barres 10 doivent être chargées dans la gouttière 22 Lorsque la butée de barres 24 est déclenchée, les barres 10 roulent de la rampe 12 sur l'enveloppe 26 en poussant l'enveloppe 26 en contact avec la gouttière 22 Les barres 10 sont abaissées jusqu'au fond de la gouttière 22 à mesure que le poids des barres 10 expulse l'air de l'enveloppe 26 par son trou 32. De préférence, les moyens de support de la gouttière comportent un élévateur 36 (supporté par le plancher 48 de l'installation) comportant un piston 38 d'élévation de 20 gouttière qui est mû électriquement, hydrauliquement ou pneumatiquement, ou d'une manière similaire, mais les moyens de support de la gouttière pourraient inclure un type quelconque d'appareil classique de manutention de matériaux, y compris l'utilisation de robots, comme le sait l'homme du 25 métier Il est souhaitable que les moyens de support de la gouttière, tels que l'élévateur 36, positionnent également la gouttière 22 à une distance suffisante de l'extrémité inférieure 14 de la rampe pour que la gouttière 22 soit dégagée de l'enveloppe 26 une fois que les barres 10 ont été 30 chargées dans la gouttière 22 par dessus l'enveloppe 26. L'abaissement de l'élévateur 36 au-dessous de l'extrémité inférieure 14 de la rampe, d'une distance plus grande que la longueur de l'enveloppe, sera généralement suffisant pour libérer l'enveloppe 26, en lui permettant de se gonfler d'elle-même et de faire saillie d'elle-ramême en attendant le groupe suivant de barres 10 Dans une forme de réalisation de l'invention, l'élévateur 36 positionne la gouttière 22 généralement à l'horizontale pendant que les barres 10 sont -dans la gouttière 22. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif de support de la gouttière comporte également 5 des moyens permettant d'incliner la gouttière 22 suivant un angle généralement prédéterminé (un angle souhaitable étant généralement de 45 ), à partir d'une position généralement horizontale vers l'extrémité inférieure 14 de la rampe pendant que les barres 10 sont chargées dans la gouttière 22, 10 et permettant de faire revenir la gouttière 22 dans une position généralement horizontale une fois que les barres 10 ont été chargées dans la gouttière 22 De préférence, les moyens d'inclinaison de la gouttière comprennent un piston d'inclinaison de gouttière dont l'extrémité supérieure est 15 fixée à un élément supérieur articulé 42 du support de gouttière, tandis que le piston 38 d'élévation de gouttière a son extrémité supérieure qui est fixée à l'élément inférieur articulé 44 du support de gouttière Lorsque la gouttière 22 est inclinée, elle est également supportée par une paroi latérale 46 de support de gouttière qui est fixée à l'élément supérieur tournant 42 du support de gouttière D'autres moyens d'inclinaison de la gouttière comprennent des appareils classiques de manutention de matériaux, y compris l'utilisation de robots, comme le sait l'homme du métier. En fonctionnement, la gouttière 22 part dans une position horizontale basse dans laquelle le groupe de barres 10 est bloqué par la butée de barres 24 sur la rampe 12 Le piston 38 d'élévation de gouttière positionne alors la gouttière 22 généralement à l'horizontale au-dessous de et 30 à proximité de l'enveloppe 26 (voir la figure 2) Ensuite, le piston 40 d'inclinaison de la gouttière fait tourner la gouttière 22 généralement de 45 vers l'extrémité inférieure 14 de la rampe, et la butée de barres 24 libère alors les barres 10 (voir la figure 3) Les barres 10 sont amorties 35 tandis qu'elles roulent sur l'enveloppe 26 en la forçant à venir en contact avec la gouttière 22 Le poids des barres expulse l'air de l'enveloppe 26 par son trou 32, en faisant doucement descendre les barres 10 jusqu'au fond de -7 la gouttière 22 (voir la figure 4) Le piston 40 d'inclinaison de gouttière fait ensuite revenir la gouttière chargée 22 dans une position horizontale, et le piston 38 d'élévation de gouttière fait ensuite descendre la gouttière chargée 22 en libérant l'enveloppe 26 qui se gonfle d'elle-même et fait saillie d'elle-même pour attendre le groupe suivant de barres (voir la figure 5). Revendications 1 Dispositif de chargement d'un groupe de barres allongées ( 10) dans une gouttière ( 22) à partir d'une rampe inclinée ( 16) ayant une extrémité inférieure, ledit dispositif comprenant une butée de barres réglable ( 24) qui est disposée sur ladite rampe ( 16), ladite butée ( 24) ayant 10 une position enclenchée dans laquelle lesdites barres ( 10) sont bloquées, et une position déclenchée dans laquelle lesdites barres ( 10) sont libérées, caractérisé en ce qu'une enveloppe hermétiquement fermée ( 26) contenant de l'air à la pression atmosphérique et ayant deux extrémités généralement 15 opposées ( 28, 34) est fixée par l'une de ses extrémités ( 28) à ladite extrémité inférieure de la rampe, et a une surface inférieure dans laquelle est pratiqué un trou ( 32) à proximité de ladite extrémité inférieure de la rampe, ladite enveloppe ( 26) ayant une rigidité suffisante pour se gonfler d'elle20 même à la pression atmosphérique, lorsqu'elle n'est pas chargée, et pour faire saillir d'elle-même l'autre de ses deux dites extrémités généralement à l'opposé de ladite extrémité inférieure de la rampe lorsqu'elle n'est pas encombrée; et en ce qu'un support ( 36 -46) est prévu pour 25 disposer ladite gouttière ( 22) généralement à proximité et au-dessous de ladite enveloppe ( 26) lorsque lesdites barres ( 10) doivent être chargées dans ladite gouttière ( 22), de telle sorte que lesdites barres ( 10) roulent de ladite rampe ( 16) sur ladite enveloppe ( 26) en poussant ladite enveloppe 30 ( 26) en contact avec ladite gouttière ( 22) lorsque ladite butée ( 24) est déclenchée, et ladite enveloppe ( 26) fait descendre lentement lesdites barres ( 10) jusqu'au-fond de ladite gouttière ( 22) à mesure que l'air est expulsé par ledit trou ( 32) de ladite enveloppe ( 26) par le poids 35 desdites barres ( 10) qu'elle porte. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe ( 26) a une forme générale biconvexe lorsqu'elle est gonflée d'elle-même. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit support de gouttière ( 36 46) comporte un élément supérieur inclinable ( 42) qui est conçu pour prendre lorsque lesdites barres ( 10) doivent être chargées dans ladite gouttière ( 22) une position oblique dans laquelle l'autre ( 34) des deux extrémités précitées de ladite enveloppe ( 26) qui fait saillie d'elle-même généralement à 10 l'horizontale lorsqu'elle n'est pas encombrée, fait saillie dans ladite gouttière ( 22), la longueur de ladite enveloppe ( 26) étant plus grande que la largeur de ladite gouttière ( 22) plus la hauteur de ladite gouttière ( 22). 4 Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites barres ( 10) sont des barres de combustible pour réacteur nucléaire et ladite gouttière a une profondeur suffisante pour recevoir plus d'une couche desdites barres ( 10). Dispositif selon l'une quelconque des revendica20 tions 1 à 4, caractérisé en ce que ladite enveloppe ( 26) a une configuration générale rectangulaire. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs desdites enveloppes ( 26) groupées séparément l'une de l'autre. 25 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit support ( 36, 46) comporte un élévateur ( 38) et également des moyens ( 40) permettant d'incliner ladite gouttière ( 22) à partir d'une position généralement horizontale vers ladite extrémité inférieure de la rampe lorsque lesdites barres ( 10) doivent être chargées dans ladite gouttière ( 22), et pour faire revenir ladite gouttière ( 22) dans ladite position généralement horizontale une fois que lesdites barres ( 10) ont été chargées dans ladite gouttière ( 22).