Brevet FR2572221A1 — publié le 19860425

L'invention concerne une pièce de compensation pour conducteurs HF rigides, se composant de deux tronçons de conducteur HF munis de brides d'assemblage placées en face l'une de l'autre à distance et d'une douille qui couvre de façon étanche à la pression la distance entre les brides d'assemblage et avec laquelle les deux tronçons de conducteur HF sont en contact. De telles pièces de compensation sont nécessaires pour des conducteurs HF rigides qui relient une source fixe à un consommateur fixe, par exemple un émetteur HF à un panneau tournant d'antenne ou un distributeur de puissance au raccord d'alimentation HF d'une cuve de réacteur à fusion nucléaire la pièce de compensation sert à la fois à l'absorption de tolérances d'alignement et de longueur et à la compensation de dilatations thermiques ou deautres variations de la longueur du conducteur et de l'alignement qui sont dues à dDeu-tres grandeurs d-2inken- ce f par exemple aux forces magnétiques intenses qui sont produites par les aimants duun réacteur à fusion ou qui se produisent lors de lalimentation avec de grandes puissances HF la douille qui absorbe des variations de longueur et/ou deali= gnement entre les deux brides d'assemblage des tronçons de conducteur HF concernés peut, soit être guidée de manière flottante dans les brides d'assemblage, soit être réalisée par elle-même sous une forme élastique en longueur et en flexion, par exemple à la manière d'un tube ondulé, et être raccordée rigidement aux deux brides d'assemblage. Pour l'obtention d'une résistance plus élevée au percement de tension, de tels conducteurs HF rigides (conducteurs coaxiaux ou guides d'ondes) sont souvent exploités avec une surpression intérieure. Cette surpression intérieure crée une force de pression dirigée axialement, qui agit aussi bien sur la source que sur le consommateur et qui, dans le cas d'un guide d'ondes, est égale au produit de la pression et de la surface en coupe transversale intérieure du guide d'ondes. De temps à autre, la source et/ou le consommateur ne sont toutefois pas en mesure d'absorber ces forces de pression. C'est ainsi que la traversée étanche au vide du conducteur HF à travers la paroi de la cuve sous vide d'un réacteur à fusion ne - doit en aucun cas être soumise en plus à des forces axiales. Dans de tels cas, il est impératif que le conducteur HF n'exerce pas de forces sur les installations qui y sont raccor dées. Ia pièce de compensation jusqu'ici connue ne pouvait pas satisfaire cette exigence. Il y a lieu de tenir compte, à cet égard, du fait que la pression dans le conducteur peut être dimensionnée différemment selon la puissance transmise, l'état sans pression devant être également envisagé pour l'exécution de travaux d'entretien. L'invention a donc pour but de fournir une pièce de compensation du genre défini en préambule qui exclut l'apparition de forces de pression ou de réaction aux extrémités du conducteur HF en conséquence de la pression intérieure, ainsi que les variations de celle-ci. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que les brides d'assemblages sont reliées par au moins deux vérins pneumatiques qui sont disposés symétriquement par rapport à l'axe du conducteur HF, dont les chambres de travail sont en communication avec l'intérieur du conducteur HF et qui sont dimensionnés et fixés de telle manière qu'ils compensent les forces agissant le long de l'axe du conducteur HF par des forces antagonistes de même grandeur. Une forme de réalisation particulièrement simple, dans laquelle, pour des raisons de symétrie, il est utilisé au moins deux, mais de préférence quatre vérins pneumatiques, est caractérisée par le fait que la somme des surfaces des pistons des vérins pneumatiques est égale à la surface en coupe transversale intérieure du conducteur HF. Cette forme de réalisation convient avant tout pour des conducteurs HF dont le diamètre n'est pas très grand. Par contre, une forme de réalisation préférée pour des conducteurs HF de grand diamètre consiste en ce que chaque vérin pneumatique agit d'un cSté sur l'une des brides d'assemblage et, de l'autre côté, sur l'une des extrémités d'un levier à deux bras qui est monté par son point d'appui sur l'autre bride d'assemblage et dont l'autre extrémité est-reliée par une barre de traction à la première bride d'assemblage, et en ce que les bras de levier sont dimensionnés de telle manière que le produit de la somme des surfaces de piston des vérins pneumatiques et du bras de levier correspondant soit égal au produit de la surface en coupe transversale intérieure du conducteur HF et de l'autre bras de levier.Le rapport des leviers appliqué dans ces conditions permet d'utiliser des vérins pneumatiques de diamètre relativement petit, ce qui est non seulement économique, mais surtout réduit aussi l'en- combrement. En vue du réglage du point de fonctionnement de la pièce de compensation, les tiges de piston des vérins pneumatiques et/ou les barres de traction sont opportunément réglables en longueur. lorsqu'un point de fonctionnement déterminé (position moyenne en service) doit être réglé, des manchons de serrage conviennent particulièrement bien pour le réglage de longueur.Une forme de réalisation dê la pièce de compensation, dans laquelle les deux tronçons de conducteur conservent la possibilité de tourner l'un par rapport à l'autre, consiste en ce qu'au moins l'une des brides d'assemblage porte une couronne d'appui qui est assujettie contre un déplacement axial, mais peut tourner en direction circonférentielle et sur laquelle les vérins pneumatiques agissent directement ou par l'intermediaire des leviers actionnés par eux. la pièce de compensation suivant l'invention est représentée sur les dessins sous deux formes de réalisation choisies à titre d'exemples. Les fig. 1 et 2 représentent une première forme de réalisation en une vue latérale en coupe partielle et une vue frontale. Les fig. 3 et 4 représentent une seconde forme de réalisation de la pièce de compensation, en une vue latérale en coupe partielle et une vue frontale. la pièce de compensation représentée sur les fig. 1 et 2 se compose de deux tronçons rigides de conducteur HF 1 et 2, qui peuvent être, soit des guides d'ondes (ici représentés par leur section circulaire), soit les conducteurs extérieurs de lignes coaxiales. Chacun de ces deux tronçons de conducteur HF est muni d'une bride d'assemblage la, 2a. Les brides d'assemblage sont placées en face l'une de l'autre à distance. Ia distance entre les brides d'assemblage la, 2a est couverte par une douille électriquement conductrice 3 qui est en contact par sa face intérieure avec les tronçons de conducteur 1, 2 et qui est maintenue flottante entre ces tronçons et les brides d'assemblage la, 2a et de façon étanche à la pression au moyen de bagues toriques 4a, 5a.Les brides d'assemblage la, 2a sont reliées par quatre vérins pneumatiques 5a à 5d qui sont fixés par les fonds de leurs cylindres, au moyen de tourillons, à des supports 6a à 6d disposés sur la bride d'assemblage la et, par leurs tiges de pistons, au moyen de joints à rotule, à d'autres supports 7a à 7d.Toutefois, les supports 7a à 7d ne sont pas fixés directement à la bride d'assemblage 2a, mais se dressent sur une couronne 8 qui peut tourner par rapport à la bride d'assemblage 2a et prend appui en direction axiale sur un collet annulaire 9. les chambres de travail des vérins pneumatiques 5a à 5d sont en communication, par des conduites d'air comprimé 10a à l0d, vec l'intérieur du tron çon de conducteur 1. les diamètres des pistons des vérins pneu matiques sont choisis de telle manière que la somme des surfaces des pistons soit égale à la surface en coupe transversale intérieure du conducteur HF. De cette manière, les deux brides d'assemblage la, 2a sont attirées l'une vers l'autre, par les vérins pneumatiques Sa à 5d, avec exactement la même force que celle avec laquelle la pression intérieure a tendance à les écarter l'une de l'autre. Par contre, la pièce de compensation représentée sur les fig. 3 et 4 fonctionne avec deux vérins pneumatiques seulement, dont la somme des surfaces de pistons est nettement plus petite que la surface en coupe transversale du conducteur HF. la compensation des forces est obtenue dans ce cas par le fait que les tiges de piston des vérins pneumatiques agissent, non pas directement sur la bride d'assemblage 2b, mais sur les extrémités de leviers 12a, 12b qui sont montés à leurs points d'appui sur des tourillons 13a, 13b qui sont à leur tour fixés à la bride d'assemblage 2a, mais qui pourraient être aussi bien fixés sur une couronne, analogue à la couronne 8 sur les fig. 1 et 2. L'autre extrémité des leviers 12a, 12b est reliée par des barres de traction 14a, 14b à l'autre bride d'assemblage la.Pour le réglage de la position initiale ou du point de fonctionnement de la pièce de compensation, les barres de traction sont réalisées en deux parties qui sont assemblées par un manchon de serrage 15. En cas de besoin, les tiges de piston peuvent être également réalisées de façon à pouvoir être réglées en longueur de manière correspondante. le rapport des bras de levier des leviers 12a et 12b est choisi de telle manière que la somme des surfaces de piston des vérins pneumatiques soit, à la surface en coupe transversale intérieure du conducteur HF, dans le même rapport que le court bras de levier au long bras de levier. De cette manière, une compensation totale de variations des forces agis- sant dans la direction axiale du conducteur HF, produites par des variations de pression, est également obtenue, ce qui fait que le dispositif dans son ensemble est exempt de forces vers l'extérieur. REVENDI CATIONS 1. Pièce de compensation pour conducteurs HF rigides, se composant de deux tronçons de conducteur HF munis de brides d'assemblage placées en face l'une de l'autre à distance et d'une douille qui couvre de façon étanche à la pression la distance entre les brides d'assemblage et avec laquelle les deux tronçons de conducteur sont en contact, caractérisée en ce que les brides d'assemblage (la, 2a) sont reliées par au moins deux vérins pneumatiques (5a à 5d) qui sont disposés symétriquement par rapport à l'axe du conducteur HF, dont les chambres de travail sont en communication avec l'intérieur du conducteur HF et qui sont dimensionnés et fixés de telle manière qu'ils compensent les forces agissant le long de l'axe du conducteur HF par des forces antagonistes de même grandeur. 2. Pièce de compensation selon la revendication 1, caractériséeen ce que la somme des surfaces des pistons des vérins pneumatiques (5a à 5d) est égale à la surface en coupe transversale intérieure du conducteur HF. 3. Pièce de compensation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque vérin pneumatique (i la, 11b) agit, d'un cavé, sur l'une des brides d'assemblage (la) et, de l'autre côté, sur l'une des extrémités d'un levier à deux bras (12a, 12b) qui est monté par son point d'appui (13a, 13b) sur l'autre bride d'assemblage (2a) et dont l'autre extrémité est raccordée, au moyen d'une barre de traction (14), à la première bride d'assemblage (la), et en ce que les bras de levier sont dimensionnés de telle manière que le produit de la somme-des surfaces de piston des vérins pneumatiques (lia, llb) et du bras de levier correspondant (12a, 12b) soit égal au produit de la surface en coupe transversale intérieure du conducteur HF et de l'autre bras de levier. Pièce de compensation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les tiges de piston des vérins pneumatiques (5, 11) et/ou les barres de traction (14) sont réglables en longueur. 5. Pièce de compensation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins l'une des brides d'assemblage (2a) porte une couronne dtappui (8) qui est fixée axialement mais peut tourner en direction circonférentielle et sur laquelle les vérins pneumatiques (5, 11) agissent directement ou par l'intermédiaire des leviers (12) actionnés par euxO