Brevet FR2556489A1 — publié le 19850614

La présente invention a pour objet un appareil pour abattre des ensembles de poison combustible utilisé, qui sont insérés dans des ensembles combustibles sous une forme compacte afin de réduire l'espace de stockage dans une mesure significative. Les ensembles de poison combustible qui sont impor- tants en volume si on les compare avec leur poids, nécessi- tent un espace de stockage important, et de ce fait, on a déjà proposé de nombreux appareils pour les réduire en volume afin de résoudre ce problème. Toutefois, les appareils clas- siques sont invariablement compliqués en construction et de dimensions importantes, ce qui se traduit par des diffi- cultés de manipulation. La présente invention vise à éliminer les inconvé- nients susmentionnés des appareils classiques, et a pour objet de fournir un appareil de construction compacte, qui soit facile à manipuler et susceptible de réduire les ensembles de poison combustible dans une mesure appréciable. Plus spécifiquement, selon un aspect fondamental de la présente invention, on réalise un appareil pour abattre les ensembles de poison combustible utilisé sous une forme compacte afin de les stocker dans un volume réduit, cet appareil comportant en combinaison: un élément de suspension mobile de haut en bas pour soulever une partie de support d'un ensemble de poison combustible; une tronçonneuse pour découper des parties solides de cartouches et de barres de poison de l'ensemble de poison combustible, suspendu à l'élément de suspension; un dispositif limitateur pour maintenir les barres de poison dans des positions bien délimitées, de façon à empêcher tout mouvement spontané dans des directions latérales; un dispositif de préhension mobile de haut en bas et vice-versa, et susceptible de saisir de façon amovible les barres de poison; un dispositif de transfert susceptible de pousser latéralement les barres de poison stockées au préalable dans un conteneur pour y placer les barres de poison saisies par le dispositif de préhension; et un mécanisme de manipulation des cartouches destiné à guider les cartouches découpées jusqu'à un bac récepteur et à les disposer dans un autre conteneur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la descrip- tion suivante de formes de réalisation d'appareil selon l'in- vention, en référence au dessin annexé dans lequel: la-figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de poison combustible; la figure 2 est une coupe droite verticale d'un appa- reil mettant en oeuvre la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe à grande échelle d'un élément de suspension; la figure 4 est une vue en coupe prise selon la ligne- IV-IV de la figure 2; la figure 5 est une vue en coupe prise selon la ligne V-V de la figure 2 la figure 6 est une vue frontale du même appareil; la figure 7 est une vue en coupe prise selon la ligne VII-VII de la figure 2; - la figure 8 est une vue similaire à la figure 2, représentant un assemblage de poison combustible à l'état soulevé; les figures 9(A) à (9D) sont des vues schématiques représentant différentes étapes au cours desquelles l'ensemble de poison combustible est soulevé puis disposé dans un conte- neur; et les figures 10(A) à 10(D) sont des vues schématiques représentant différentes étapes pendant lesquelles les barres de poison sont introduites dans un conteneur. Sur le dessin annexé, et en particulier sur la figure 1, sont représentés un ensemble de poison combustible 10 qui présente un certain nombre de barres de poison 2 et de cartou- ches 2a fixées à un support 1 (une plaque de base à laquelle les barres de poison sont fixées), ces barres de poison 2 présentant des parties solides 3 à leurs extrémités supé- rieures respectives qui sont fixées au support 1. Sur la figure 2 est représenté un appareil d'abattage, qui com- porte un bâti supérieur 4, un bâti inférieur 12 positionné au-dessous du bâti supérieur 4, un élément de suspension pour soulever un ensemble de poison combustible 6, une tronçonneuse 14 monté sur le bâti supérieur 4 pour découper les parties solides 3 des tiges de poison, un dispositif limitateur 16 pour maintenir les barres de poison 2 sans possibilité de débattement, un dispositif de préhension 17 pour saisir solidement les barres de poison 2, et un dispo- sitif de transfert 21 prévu à l'extrémité inférieure du bâti inférieur 12. De grands pignons 8 et 13 sont montés à rota- tion sur les parties supérieure et inférieure du bâti supé- rieur 4, je façon à transmettre la rotation du grand engrenage/au grand engrenage inférieur 13 par l'intermédiaire de petits pignons 9 et 11 qui sont montés aux extrémités supérieure et inférieure d'un arbre 41, respectivement, afin que les grands engrenages 8 et 13 tournent à des vitesses uniformes de rotation. Le bâti inférieur 12 est fixé solide- ment à une partie inférieure du grand engrenage 13. On a prévu, fixée à une partie supérieure du bâti supérieur 4, une bague d'extraction 22 qui est soulevée au moyen d'un engin de levage, lorsque l'appareil se déplace comme un tout. L'élément de suspension 5 est agencé comme cela est plus particulièrement représenté sur les figures 3 et 4. En pratique, l'élément de suspension 5 est inséré dans la partie inférieure du grand engrenage 8 de façon à bloquer leur rotation relative, en portant sur le côté inférieur une paire de brides opposées 25 par l'intermédiaire d'un arbre 52. Les brides 25 sont pourvues de crémaillères rigide- ment fixées 26 et sont sollicitées l'une vers l'autre au moyen de ressorts 29. Le grand engrenage 8 est monté à rota- tion limitée sur le bâti supérieur 4, et l'élément de suspen- sion 5 est susceptible de pivoter avec le grand engrenage 8 tout en pouvant se déplacer vers le bas indépendamment de cet engrenage 8. Les crémaillères 26 sont disposées face à face dans une direction perpendiculaire à la surface de la figure 3, et engrènent avec un pignon menant 24 qui est monté à l'extrémité inférieure d'un arbre central 23. En conséquence, lorsque le pignon 24 est entrainé en rota- tion, les crémaillères 26 sont déplacées vers la droite et la gauche pour entraîner les brides 5 l'une vers l'autre. L'élément de suspension 5 n'est pas limité à un tel agence ment, et peut être réalisé sous différentes formes modifiées. Par exemple, on peut employer un dispositif de préhension verticale à la place d'un dispositif de préhension latérale tel que représenté par les brides 25. Un arbre extérieur creux 7 est monté sur le grand engrenage 9 et destiné à recevoir intérieurement un arbre intermédiaire 30 qui est fixé par son extrémité inférieure à l'élément de suspension 5. L'arbre extérieur 7 est pourvu d'une fente 71 se prolongeant axialement et destinée à recevoir, en prévision de mouvements verticaux, une clavette 72 qui est prévue sur l'arbre intermédiaire 30. Un engrenage 28 qui est monté rigidement sur l'arbre central 23, engrène par l'intermédiaire des arbres extérieur et intermédiaire 7 et 20, respectivement, avec un pignon 27 qui est monté sur l'arbre extérieur 7 et qui peut être mu en rotation latéralement de l'extérieur pour faire pivoter l'arbre central 23. Un élément support 39 est prévu sur les parties d'extrémité supérieure des arbres central et intermédiaire 23 et 30, respectivement, de façon à maintenir l'arbre central 23 à pivotement. Une bague d'extraction 31, qui est prévue sur la face supérieure de l'élément support 39, est soulevée au moyen d'une élingue pour déplacer l'élément de suspension 5 de bas en haut, et viceversa. En outre, une poignée 6 est fixée à l'arbre extérieur 7 comme représenté plus précisément sur la figure 2. Cette poignée 6 et l'engre- nage 27 peuvent être actionnés manuellement ou automati- quement. On a prévu, logée dans le bâti supérieur 4, une tron- çonneuse 14, qui est constituée par un dispositif d'entrai- nement 40 qui peut se déplacer sur et le long de rails de guidage 42 vers l'arbre central 23, des bras 43 aptes à s'- étendre de façon rétractile à partir du dispositif d'action- nement 40, et des avart-bras 44 reliés aux bras 43 et pourvus de lames coupantes 48 à leurs extrémités avant. Comme illustré sur les figures 5 et 6, on a prévu un dispositif de limitation 16 et un dispositif de préhension 17, le dispositif de limitation 16 étant constitué par des plaques limitatrices 32 et 33 en forme de peigne et qui sont déplaçables d'arrière en avant et vice-versa selon des direc- tions d'intersection perpendiculaires. Lorsqu'elles sont superposées dans un petit bâti 15, ces plaques limitatrices 32 et 33 forment un nombre prédéterminé de rangées d'ouver- tures carrées à la fois dans les directions longitudinale et transversale pour y maintenir les barres de poison 2. Le dispositif de préhension 17 est constitué par une plaque de préhension 34 présentant une structure en forme de peigne similaire à celle de la plaque limitatrice 32, et un dispo- sitif d'entraînement 38. Comme représenté sur la figure 5, la plaque de préhension 34 est divisée en des moitiés supé- rieure et inférieure, qui peuvent être déplacées dans des directions ascendantes et descendantes par le dispositif d'entraînement 38 afin de rétrécir les ouvertures formées par les plaques limitatrices 32 et 33, de façon à saisir les barres de poison 2 qui traversent les ouvertures. Le dispositif limitateur 16 et le dispositif de préhension 17 sont fixés sur le petit bâti 15 qui peut être déplacé de bas en haut et vice-versa dans le bâti inférieur 12 par un dispositif d'actionnement, manuellement ou automatique ment,approprié, non représenté aux dessins. De façon simi- laire, le dispositif limitateur 16 et le dispositif de préhension 17 peuvent être actionnés soit manuellement, soit automatiquement. On a prévu, monté sur le sommet du bâti supérieur 15, un manipulateur de cartouche 99 qui est pourvu d'un bac ou récipient muni d'un obturateur dans sa paroi inférieure. Les cartouches découpées 2a sont guidées vers le bac pour un traitement ultérieur. Comme illustré plus particulièrement sur les figures 7 et 8, on a prévu un obturateur 18 pour recevoir les barres de poison 2, une plaque de guidage 35 et un dispositif de transfert 21 dans la partie d'extrémité inférieure du bâti inférieur 12. En fonctionnement, l'appareil, dans son ensemble, est soulevé par un engin de levage, qui est relié à la bague d'extraction 22, et déplacé jusqu'à une position o se trouve un ensemble de poison combustible 10. Après l'ouver- ture de l'obturateur 18 et de la plaque de guidage 35, l'élément de suspension 5 est descendu jusqu'à l'extrémité inférieure du bâti inférieur 12 en relâchant l'élingue de suspension (non représentée au dessin) de la bague d'extrac- tion 31. Ensuite, l'élément de suspension 5 est rattaché au support de l'ensemble de poison combustible 10 dans un puits de stockage 90 et soulevé comme représenté sur la figure 9 (A), en transférant l'ensemble de poison combustible dans l'appareil tel que représenté sur les figures 8 et 9(B). L'engrenage 28 sur l'arbre central 23 est agencé pour engrener avec le pignon 27 lorsque l'élément de suspension est abaissé, de façon que l'arbre central 23 pivote après actionnement du pignon 27, en déplaçant les brides 25 l'une vers l'autre par l'intermédiaire du pignon 24 à l'extrémité inférieure de l'arbre central 23 et des crémaillères 26 pour saisir l'ensemble de poison combustible 10. Après levage de l'élément de suspension 5, les engrenage 27 et 28 sont séparés l'un de l'autre mais la force de préhension des brides 25 est maintenue par les ressorts 29. Par la suite, l'obturateur 18 est fermé, et les plaques limitatrices 32 et 33 du dispositif limitateur 16 sont avancées pour maintenir les barres de poison 2 dans un état de non débattement sur quatre côtés dans les ouver- tures formées par ces plaques limitatrices. Dans cet état, les barres de poison 2 et les cartouches 2a sont découpées l'une après l'autre ou plusieurs en même temps en faisant fonctionner la tronçonneuse 14. Pendant cette opération de découpage, on fait pivoter l'ensemble 10 en tournant la ma- nette 6 qui entraîne en rotation l'arbre extérieur 7, le grand engrenage 8 et l'élément de suspension 5, de sorte que les barres de poison 2 à découper sont dirigées l'une après l'autre vers la lame coupante 48 disposée centralement. Bien que les barres de poison découpées 2 tombent sur l'obtu- rateur 18, elles ne sont soumises qu'à un impact extrêmement faible puisque la distance de chute est petite. Il est éga- lement possible de soulever l'arbre extérieur 7 au moyen d'un engin de levage au lieu du bâti supérieur 4, et de faire pivoter ce dernier dans l'étape de coupe des barres de poison. Après avoir coupé toutes les barres de poison et les cartouches, l'extrémité inférieure du bâti inférieur 12 est reliée à un conteneur 19 comme représenté sur la figure 9 (C), et les barres de poison 2 dans le conteneur 19 sont comprimées au moyen d'un élément poussoir 91 du dispositif de transfert 21 comme représenté sur les figures 9(A) et 9(B) afin de faciliter l'agencement des barres de poison suivantes. Dans l'étape suivante, le dispositif de préhension 17 est actionné pour saisir les barres de poison 2 et, après ouverture de l'obturateur 18, le dispositif de préhension est abaissé afin de placer les barres de poison 2 dans le conteneur 19 par une ouverture 20 prévue dans l'élément poussoir 91 du dispositif de transfert 21, comme représentés sur les figures 10(B) et 10(C), suivi par une élévation de l'élément poussoir 91 comme représenté sur la figure 10(D). Les barres de poison 2 qui sont abaissées par le dispositif de préhension 10 de cette manière peuvent être disposées dans le conteneur sans leur imposer des chocs comme cela a été établi par l'expérience, lorsqu'elles tombent par gravité. L'élément poussoir 91, qui peut se déplacer dans les directions horizontale et verticale dans la forme de réalisation précédente, peut être agencé pour pouvoir se déplacer seulement dans la direction horizontale, en se déplaçant de haut en bas, et vice-versa, lorsque l'appareil dans son ensemble est soulevé par un engin de levage. Par la suite, l'élément de suspension 5 est abaissé et l'appareil dans son ensemble est soulevé pour transférer le support 1 de l'ensemble 10 sur le dispositif de suspension 5 et les cartouches 2a, qui sont maintenues temporairement dans le mécanisme de manutention de cartouche, vers une autre place pour le stockage dans un conteneur (non représenté au dessin). Les opérations précédentes sont répétées, en garnis- sant un conteneur 19 avec des barres de poison qui ont été découpées à partir d'une pluralité d'ensembles de poison combustibles 10. Les cartouches découpées 2a sont guidées vers et disposées de façon temporaire dans un bac qui est monté sur une zone supérieure du bâti 15 et qui est pourvue d'un obturateurde fond. Après avoir transféré les tiges de poison coupées dans un conteneur, les cartouches sont tranrz- férées en un endroit dans un autre conteneur qui n'est pas représenté, et o elles sont placées par l'ouverture de l'obturateur de fond. Bien que la tronçonneuse 14 soit déplaçable d'arrière en avant, et vice-versa, dans la forme de réalisation précé- dente, elle peut être agencée pour être déplaçable également dans des directions latérales. Dans un tel cas, on n'a pas besoin de faire pivoter le bâti afin de tourner les barres de poison vers la lame coupante. Comme il apparatt clairement dans la description précédente, l'appareil selon l'invention est de construction compacte et est susceptible d'abattre des ensembles de poison combustible dans un volume réduit approprié pour le stockage, de découper des tiges et des cartouches de poison combustibles par leurs zones d'extrémités supérieures solides et de les emmagasiner dans des conteneurs de stockage. REVENDICATIONS 1. Appareil pour abattre et emmagasiner des ensembles de poison combustible utilisé dans un volume réduit, caracté- risé en ce qu'il comprend: - un élément de suspension déplaçable de bas en haut, et vice-versa, pour soulever une partie support d'un ensemble de poison combustible; - une tronçonneuse pour couper les parties solides des cartouches et des tiges de poison de cet ensemble de poison combustible, suspendu à cet élément de suspension; - un dispositif limitateur pour maintenir les barres de poison dans des positions de non débattement, en limitant les mouvements spontanés dans les directions latérales; - un dispositif de préhension déplaçable de bas en haut, et vice-versa, et susceptible de saisir de façon amo- vible lesdites barres de poison; - un dispositif de transfert susceptible de pousser latéralement les barres de poison, préalablement stockées, dans un conteneur afin d'y placer les barres de poison saisies par le dispositif de préhension; et - un mécanisme de manipulation de cartouches, destiné à guider les cartouches découpées vers un bac de réception et de les placer dans un conteneur. 2. Appareil tel que spécifié dans la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un bâti supé- rieur et un bâti inférieur reliés à rotation au côté infé- rieur dudit bâti supérieur, et que l'élément de suspension est monté à l'extrémité inférieure d'un arbre de suspension supporté par le bâti supérieur à pivotement et pouvant se déplacer verticalement en alignement vertical avec le bâti inférieur. 3. Appareil tel que spécifié dans la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti supérieur est pourvu de grands engrenages inférieur et supérieur montés sur ses côtés inférieur et supérieur, respectivement, afin de tourner à des vitesses uniformes, le grand engrenage supérieur étant relié à un arbre extérieur dans lequel vient s'insérer l'arbre de suspension, tandis que le grand engrenage infé- rieur est relié à l'extrémité supérieure du bâti inférieur. 4. Appareil tel que spécifié dans la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des brides mon- tées sur le côté inférieur de l'élément de suspension et un mécanisme à crémaillères et pignons pour déplacer ces brides dans des positions de serrage, et pouvant fonctionner de l'extérieur par l'intermédiaire d'un arbre central monté dans l'arbre de suspension. 5. Appareil tel que spécifié dans la revendication 2, caractérisé en ce que la tronçonneuse est montée sur le bâti supérieur et comporte un dispositif d'entraînement déplaçable alternativement à partir dudit élément de suspen- sion, et des bras montés de façon rétractile sur ledit dis- positif d'entraînement et pourvus d'une lame coupante à leurs extrémités avant. 6. Appareil tel que spécifié dans la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif limitateur est monté sur le bâti inférieur et comporte une paire de plaques limi- tatrices en forme de peigne, déplaçables dans des positions superposées se croisant à angle droit pour maintenir les dites barres de poison à l'état de non débattement dans des rangées et des lignes d'ouvertures formées par lesdites plaques limitatrices. 7. Appareil tel que spécifié dans la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif limitateur est monté sur le bâti inférieur par l'intermédiaire d'un petit bâti déplaçable de haut en bas, et vice-versa, dans ledit bâti inférieur. 8. Appareil tel que spécifié dans la revendication - 2, caractérisé en ce que le dispositif de préhension est monté sur le bâti inférieur et adapté pour saisir les barres de poison en rétrécissant les ouvertures délimitées par les- dites plaques limitatrices du dispositif limitateur. 9. Appareil tel que spécifié dans la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de conditionnement est monté sur une zone d'extrémité inférieure du bâti infé- rieur et comprend un obturateur pour ouvrir et fermer - l'extrémité inférieure dudit bâti inférieur, une plaque de guidage pour guider les barres de poison, et un élément de transfert déplaçable dans une direction horizontale pour pousser latéralement les barres de poison préalablement stockées dans un conteneur de stockageet présentant une ouverture pour le passage des barres de poison.