Brevet FR2555262A1 — publié le 19850524

Dispositif de fixation provisoire de deux pièces mécaniques L'invention concerne un dispositif de fixation provisoire de deux pièces mécaniques pour les maintenir solidaires l'une de l'autre avant leur montage définitif. Lors des opérations de montage de certains éléments d'une cuve de réacteur nucléaire, à l'intérieur du bâtiment réacteur, il est nécessaire de déplacer simultanément des ensembles de deux éléments mécaniques maintenus solidaires l'un de l'autre, avant leur montage définitif sur la cuve du réacteur. C'est par exemple le cas du couvercle de la cuve et de son joint d'étanchéité qui doivent être mis simultanément en position sur le plan de joint de la cuve. C'est également le cas des écrous de serrage du couvercle de la cuve qui comportent une rondelle de serrage qui doit être mise en place en même temps que l'écrou. Cette rondelle de serrage doit également pouvoir être orientée par rapport a l'écrou et pour celà garder une possibilité de mouvement en rotation autour de l'axe de l'écrou. La mise en place d'un élément tel que le couvercle de la cuve se fait grace à des moyens de manutention commandés par un opérateur travaillant près de la cuve du réacteur. Lorsque le couvercle de la cuve est remis en place après un rechargement du réacteur, l'opérateur est donc exposé a une certaine radioactivité provenant de la cuve. Il faut donc faciliter au maximum la tâche de l'opérateur pour diminuer son temps de séjour dans le bâtiment réacteur. Dans ce but, on a imaginé des dispositifs de maintien du joint dans son logement constitué par une rainure annulaire usinée dans le couvercle de cuve permettant de transporter le joint et de le mettre en place sur le plan de Joint de la cuve en même temps que le couvercle. De tels dispositifs comportent une vis engagée dans un trou taraudé prévu dans le couvercle et maintenant fixée sur le couvercle une languette dont l'extrémité recourbée maintient le joint en place à l'intérieur de son logement dans le couvercle de cuve. La languette est serrée contre le couvercle par la vis, si bien que la fixation provisoire du joint dans son logement n'est assurée que si la vis est serrée suffisamment. L'opérateur doit utiliser une clé pour le serrage de la vis de chacun des dispositifs de maintien du joint et ceci présente l'inconvénient de nécessiter la présence d'un outillage restant à demeure dans l'ambiance radio-active du bâtiment réacteur. De plus, si l'on veut éviter de provoquer une rupture de la vis par serrage excessif, il faut utiliser une clé dynamométrique ou d'autres dispositifs à prévoir dans l'outillage restant dans le bâtiment réacteur. La vis qui est de très petite dimension risque également dfêtre égarée au cours de la manutention du couvercle si elle se desserre ou pendant son montage, en cas d'erreur de manipulation.Si une rupture de la vis se produit au cours de son serrage, la languette et le joint risquent de retomber et pour remettre le joint en place, il faut réusiner le trou taraudé prévu dans le couvercle. Ceci nécessite de prévoir un outillage spécial et des opérations d'usinage à l'intérieur du bâtiment réacteur. Toutes ces opérations plus ou moins complexes augmentent le temps de séjour des opérateurs en ambiance contaminée. Des dispositifs comportant également une vis de fixation d'une languette permettent de rendre solidaires les écrous de serrage de la cuve de leur rondelle. Ces dispositifs dont la vis est engagée dans un trou taraudé à l'intérieur de l'écrou présentent les mêmes inconvénients que les dispositifs de maintien provisoire du joint du couvercle de cuve. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de fixation provisoire de deux pièces mécaniques pour les maintenir solidaires l'une de l'autre avant leur montage définitif, comportant une vis fixée dans un trou taraudé dans l'une des pièces et une languette fixée par la vis sur cette première pièce maintenant la seconde pièce par son extrémité opposée à la vis de fixation, ce dispositif devant être imperdable et de très grande sûreté et ne devant nécessiter aucun outillage pour sa mise en place et pour son démontage qui peuvent être réalisés par des opérations simples, en un temps très court. Dans ce but, la vis comporte une première partie filetée correspondant au taraudage de la première pièce et une seconde partie filetée dont le pas a le sens contraire de celui de la première partie filetée de la vis sur laquelle est engagée la languette par une ouverture d'un diamètre supérieur au diamètre de la vis dans sa seconde partie filetée, un écrou correspondant à la seconde partie filetée dont le serrage peut être effectué à la main étant engagé sur cette seconde partie filetée pour le maintien de la languette et rendu imperdable par un anneau élastique d'un diamètre externe supérieur au diamètre intérieur de l'écrou, fixé sur l'ex trémité de la seconde partie de la vis, ce qui rend l'ensemble du dispositif imperdable. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif un dispositif de fixation suivant l'art antérieur et plusieurs modes de réalisation d'un dispositif de fixation suivant l'invention, dans le cas d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et dans le cas d'un écrou de serrage de ce couvercle de cuve muni de sa rondelle de serrage. La figure 1 est une vue en coupe du couvercle de cuve, de son joint et d'un dispositif de fixation suivant l'art antérieur. La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un couvercle de cuve, de son joint et d'un dispositif de fixation suivant l'invention. La figure 3 est une vue suivant F de la figure 2. La figure 4 est une demi-vue en coupe d'un écrou de serrage de cuve, de sa rondelle et d'un dispositif de fixation suivant l'invention et suivant un premier mode de réalisation La figure 5 est une demi-vue en coupe d'un écrou de serrage de cuve, de sa rondelle et d'un dispositif de fixation suivant l'invention et suivant un second mode de réalisation. Sur la figure 1, on voit une portion de la partie périphérique du couvercle de cuve 1 d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. Ce couvercle de cuve comporte sur sa face inférieure un logement annulaire 2 renfermant le joint du couvercle de cuve 3 de forme torique. Pendant la mise en place du couvercle de cuve, le joint torique 3 est maintenu en place par un ensemble de dispositifs de fixation identiques répartis a la périphérie du joint. Chacun des dispositifs de fixation du joint 3 comporte une vis 4 engagée à l'intérieur d'un trou taraudé 5 usiné dans le couvercle et une languette recourbée 6 serrée contre la surface intérieure du couvercle de cuve 1 par la vis 4, a l'intérieur d'un embrèvement 7. La languette 6 comporte une ouverture 8 pour le passage de la vis dont la te te est percée d'une ouverture profilée a base hexagonale 10. L'ouverture 10 permet d'introduire un outil de serrage pour la fixation rigide de la languette 6 sous le couvercle de cuve. L'extrémité recourbée de cette languette maintient le joint torique 3 en position de service dans son logement annulaire 2. Ce dispositif de fixation suivant l'art antérieur a l'inconvénient de nécessiter un outil de serrage et de préférence une clé dynamomé trique dont l'extrémité peut être engagée dans le logement 10 de la tête de la vis 4. De plus, cette vis peut être facilement égarée pendant le montage ou pendant le transport du couvercle. Pour fixer correctement le joint sous le couvercle de cuve, il faut effectuer un blocage de la vis 4, ce qui risque d'entraver une rupture de cette vis si l'effort de serrage n'est pas parfaitement contrôlé. Enfin, l'opération de serrage des dispositifs de fixation du joint placé à la périphérie du couvercle de cuve est relativement longue. Sur la figure 2, on voit un dispositif de serrage suivant l'invention dans une position équivalente au dispositif suivant l'art antérieur représenté sur la figure 1. Ce dispositif est constitué par une vis 14 comportant une partie à grand diamètre 14a et une partie a faible diamètre 14b. La partie à grand diamètre 14a est engagée par vissage dans un trou taraudé 15 usiné dans le couvercle de cuve 11. Cette partie filetée 14a et le trou taraudé 15 correspondant ont un pas à gauche. La partie à faible diamètre 14b de la vis est également filetée mais suivant un pas à droite. Sur cette partie filetée à faible diamètre est engagée une languette 16 comportant une ouverture 18 pour son engagement sur la partie à faible diamètre 14b de la vis 14. L'extrémité de cette languette 16 maintient en place le joint torique 13 à l'intérieur de son logement annulaire 12 usiné dans le couvercle 11. Sur la partie 14b de la vis un écrou 19 est engagé par vissage pour la fixation de la languette 16. Comme il est visible sur la figure 3, le dispositif de fixation est placé dans un embrèvement circulaire 17 et l'écrou 19 est moleté sur sa surface extérieure de façon qu'il est possible de le serrer ou de le desserrer manuellement. Lorsque le serrage manuel de l'écrou 19 est réalisé, on rend cet écrou imperdable en fixant une rondelle élastique fendue 20 dont le diamètre externe est supérieur au diamètre intérieur taraudé de l'écrou, à l'ex trémité de la partie à faible diamètre 14b de la vis 14. La mise en place du dispositif de fixation ne demande donc aucun outillage et les risques de rupture de la vis sont pratiquement nuls pendant cette mise en place. En outre, l'écrou est imperdable en cas de desserrage grâce à l'anneau élastique 20. Il en résulte que la languette 16 est également imperdable, ainsi que l'ensemble du dispositif puisque le serrage de la partie 14a de la vis est indépendant du serrage de l'écrou 19. Les pas inverses des filetages 14a et 14b interdisent le déserrage de la vis, lorsque l'écrou 19 est en place. Lors du démontage des dispositifs de fixation, le desserrage de l'écrou 19 produit sur la vis 14 un couple tendant à visser la partie 14a dans le trou taraudé 15, les parties 14a et 14b de la vis étant à pas inverses. Sur la figure 4, on voit un écrou 21 de serrage des goujons de cuve équipé d'une rondelle 23 maintenue contre l'extrémité inférieure de l'écrou 21 par un dispositif de fixation suivant l'invention. Ce dispositif de fixation comporte à l'intérieur d'un embrèvement 27, une vis de fixation 24 en deux parties 24a et 24b filetées et à pas inverses, la partie 24a étant vissée à l'intérieur d'un trou taraudé correspondant 25 usiné dans l'écrou 21. Une languette métallique 26 est percée à l'une de ses extrémités d'un trou permettant son engagement sur la partie 24b de la vis introduite dans le trou taraudé 25 de l'écrou 21. Cette extrémité de la languette 26 est également pliée de façon a ce que cette extrémité pénètre dans l'embrèvement 27. Un écrou 29 comportant une partie taraudée correspondant à la partie 24b de la vis ayant un pas à droite est vissé sur cette partie 24b de la vis pour maintenir par serrage l'extrémité de la languette 26 contre l'écrou 21. L'autre extrémité de la languette 26 est pliée à angle droit de façon à être introduite dans une gorge annulaire 22 usinée dans la rondelle 23. Comme pour le dispositif représenté aux figures 2 et 3, la surface latérale extérieure de l'écrou 29 est moletée si bien que cet écrou peut être vissé manuellement pour la fixation de la languette 26. Lorsque l'écrou 21 et la rondelle 23 sont rendues solidaires par un ou plusieurs dispositifs tels que représentés sur la figure 4, la rondelle peut encore être orientée par rapport a l'écrou autour de l'axe ZZ' commun à l'écrou 21 et à la rondelle 23. Au desserrage, les couples transmis par l'écrou 29 à la vis 24 ont tendance à visser la partie 24b de la vis a l'intérieur du trou taraudé 25. Sur la figure 5, on voit une variante de réalisation du dispositif représenté à la figure 4, les repères des éléments correspondants sur les deux figures étant identiques. Dans cette variante, l'écrou cranté 29 est remplacé par un écrou à oreilles 31 dont le serrage manuel peut être réalisé de la même façon sur la partie à faible diamètre 24b de la vis. Un même anneau élastique 30 fixé sur l'extrémité de la partie 24b de la vis permet de rendre l'écrou à oreilles 31 et l'ensemble du dispositif imperdables. On voit donc que le dispositif suivant l'invention permet de réaliser très rapidement la fixation de deux éléments mécaniques l'un par rapport à l'autre, sans utiliser d'outillage et sans risque de-rupture de la vis. Le dispositif suivant l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits. C'est ainsi que la languette peut avoir une forme quelconque adaptée aux deux pièces à rendre solidaires ; la forme de cette languette peut être conçue de façon à permettre certains mouvements limités des pièces l'une par rapport à l'autre. La forme de l'écrou à serrage manuel n'est pas non plus limité à un écrou cranté ou à un écrou à oreilles. Les pas des filetages et les diamètres des deux parties de la vis peuvent être choisis suivant le serrage recherché, ces deux pas étant cependant toujours de sens contraire. Enfin, le dispositif suivant l'invention s'applique pour la fixation de pièces l'une par rapport à l'autre dans d'autres domaines que les réacteurs nucléaires où il est nécessaire de réaliser la fixation provisoire de deux pièces mécaniques de façon rapide et sans utilisation d'outillage. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fixation provisoire de deux éléments mécaniques (1, 11, 21 - 3, 13, 23) pour les maintenir solidaires l'un de l'autre avant leur montage définitif comportant une vis (4, 14, 24) fixée dans un trou taraudé (5, 15, 25) dans l'une des pièces et une languette (6, 16, 26) fixée par la vis (4, 14, 24) sur cette première pièce maintenant la seconde pièce par son extrémité opposée à la vis de fixation, caractérisé par le fait que la vis (14, 24) comporte une première partie filetée (14a, 24a) correspondant au taraudage (15, 25) de la première pièce (11, 21) et une seconde partie filetée (14b, 24b) dont le pas a le sens contraire de celui de la première partie filetée (14a, 24a) de la vis (14,24), sur laquelle est engagée la languette (16, 26) par une ouverture d'un diamètre supérieur au diamètre de la vis (14, 24) dans sa seconde partie filetée (14b, 24b), un écrou (19, 29) correspondant d la seconde partie filetée (14b, 24b) dont le serrage peut être effectué à la main étant engagé sur cette seconde partie filetée (14b, 24b), pour le maintien de la languette (16, 26) et rendu imperdable par un anneau élastique (20, 30) d'un diamètre externe supérieur au diamètre intérieur de l'écrou (19, 29), fixé sur l'ex- trémie' de la seconde partie (14b, 24b) de la vis (14, 24), ce qui rend l'ensemble du dispositif imperdable. 2.- Dispositif de fixation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écrou (19, 29) comporte une surface extérieure cylindrique crante. 3.- Dispositif de fixation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écrou (31) a serrage manuel est un écrou a oreilles. 4.- Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que la première partie filetée (14a, 24a) de la vis (14, 24) a un pas d gauche et que la seconde partie filetée (14b, 24b) de la vis (14, 24) a un pas a droite. 5.- Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans le cas où les deux éléments mécaniques a fixer de façon provisoire sont le couvercle (11) de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et le joint (13) de ce couvercle de cuve, caractérisé par le fait que ce dispositif de fixation est associd à d'autres dispositifs identiques et placés A la périphérie du couvercle de cuve (11), d l'intérieur d'un embrèvement (17) situé a l'extérieur et en communi cation avec le logement annulaire (12) du joint (13), la languette (16) étant recourbée à son extrémité opposée à la vis de fixation (14) pour offrir une surface d'appui au joint torique (13). 6.- Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans le cas où l'une des pièces mécaniques est un écrou de serrage (21) du couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire a eau sous pression et l'autre pièce (23) est la rondelle de cet écrou, caractérisé par le fait que le dispositif de fixation est associé à d'autres dispositifs identiques disposés à l'intérieur d'embrèvements (27) usinés dans la surface latérale extérieure de l'écrou (21), la languette (26) ayant son extrémité opposée à la vis de fixation dans l'écrou (21) pliée à angle droit et introduite dans une rainure (22) annulaire usinée dans la rondelle (23) d'axe confondu avec l'axe de l'écrou et de la rondelle, pour le maintien de celle-ci, avec une possibilité de rotation autour de l'axe commun.