Brevet FR2563760A1 — publié le 19851108

La présente invention concerne un système de manutention utilisable pour le positionnement d'un dispositif d'inspec- tion à l'intérieur d'un trou. Pour un équipement d'inspection, il existe des impéra- tifs concernant les mouvements de pénétration dans et de sortie d'une zone opératoire et, dans cette zone opératoire, les changements de position à l'intérieur de ladite zone, un tel équipement ayant pour but de vérifier l'état et la bonne qualité de matériaux et de joints, etc., entre des matériaux dans des positions inaccessibles, en nécessitant la télécommande du système de manutention de l'équipement d'inspection. A titre d'exemple, on peut citer la nécessité- d' inspecter de l'intérieur d'un tube au moyen d'une sonde ultrasonique en vue de la détection de défauts possibles, comme un amincissement ou un endommagement superficiel, la sonde devant être déplacée à l'intérieur du tube pour l'amener successivement en coincidence avec des positions correspondantes à l'intérieur du tube. Lorsque le tube est vertical et fait partie d'un groupe comprenant un très grand nombre de tubes semblables formant par exemple un échangeur de chaleur, il est à noter que l'inspection des tubes doit être effectuée rapidement et que les résultats doivent être présentés et mémorisés d'une manière logique qui permette de récupérer facilement l'information à une date ultérieure, en ayant l'assurance qu'une information concernant l'examen d'un tube parmi plusieurs milliers de tubes puisse être récupéree facilement et avec précision. En outre, la possibi- lité de comparer des propriétés de tubes détectées dans des inspections qui peuvent avoir été faites plusieurs années auparavant constitue un avantage important. Cela est basé sur la possibilité de positionner la sonde avec une grande précision et de façon répétitive. Un objet de la présente invention est de créer un sys- tème de manutention d'un équipement d'inspection qui possède, entre autres, les propriétés souhaitables définies dans le paragraphe précédent. Conformément à la présente invention, il est prévu un système de manutention utilisable dans le positionnement d'un dispositif d'inspection à l'intérieur d'un trou, ce système comprenant un chassis de rangement, plusie.-: éléments allongés qui sont reliés de façon pivotante par leurs extrémités de manière que des éléments allongés adja- cents puissent être inclinés les uns par rapport aux autres, les éléments allongés formant collectivement un ensemble de rangement compact qui est supporté sur le châssis de ran- gement, des moyens pour déployer lesdits éléments allongés à partir de la configuration de rangement de façon que les éléments allongés ainsi déployés puissent être alignés longi- tudinalement entre eux, et un indicateur de position réagis- sant à l'agencement dans lequel les éléments allongés ont été amenés. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, le système de manutention comprend une crémaillère articulée à une extrémité de laquelle l'équipement d'inspection est relié, un mécanisme d'entraînement pouvant être actionné pas-à-pas et relié à un pignon en prise avec ladite crémail- lère, un autre pignon en prise avec la crémaillère et adja- cent au pignon cité en premier, le second pignon étant relié à un indicateur de position, et un châssis monté de façon pivotante et sur lequel la crémaillère articulée peut être rangée en même temps qu'un câble s'étendant de l'équipement d'inspection jusqu'à un équipement de mesure, d'enregistre- ment et/ou de mémorisation/lecture de données. Le fonctionnement du mécanisme d'entraînement peut se faire sous la commande d'un calculateur programmé de façon à suivre un processus d'inspection souhaitable en combinaison avec des valeurs fournies par ledit indicateur de position. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation de face d'un sys- tème de manutention d'un équipement d'inspection, la figure 2 est une vue latérale d'un détail, et la figure 3 est une vue en plan du détail de la figure 2, la figure 4 est une vue latérale d'un autre détail,et la figure 5 est une vue en plan du détail de la figure 4, la figure 6 est une vue latérale d'un autre détail, selon la ligne VI-VI de la figure 7, la figure 7 est une vue en bout du détail de la figure 6, et la figure 8 est une vue arrière du détail de la figure 6, les figures 9 à 12 sont des vues successives montrant des étapes de fonctionnement, et la figure 13 est une vue en coupe latérale montrant des conditions typiques d'inspection. En considérant d'abord la figure 1, on voit que celle- ci montre les particularités mécaniques d'un équipement de manutention qui est capable de commander la disposition et le déplacement d'un élément d'un équipement d'inspection, à savoir dans l'exemple considéré, une tête de sonde ultra- sonique 1. Celle-ci est suspendue à un élément extreme 2' faisant partie de plusieurs éléments 2, constituant un ensemble de crémaillère articulé 3, visible également sur les figures 2 et 3. Les éléments de crémaillère 2, 2' ont des longueurs inégales qui diminuent depuis l'élément avant jusqu'à l'élément arrière, et ils sont reliés de façon pivo- tante l'un avec l'autre par des liaisons à languettes et rainures 4 (voir figure 3), de manière à pouvoir être pliés suivant une configuration polygonale, et notamment carrée, comme le montre la figure 2, et a être supportés à l'intérieur d'une rainure en Y 5 sur un chassis 6 de rangement (voir figu- res 4 et 5), en pivotant sur un bâti 7 (figure 1)et en compor- tant une poulie centrale 8 sur laquelle peut être enroulée une rouide 9 portant un poids 10. L'ossature 6 comporte également une membrure 11 associée b chaque branche 12 de l'ossature vuir figura 5) et placée dans une position adjacente aux moyens constituant la rainure en Y 5. Le positionnement de la tête de sonde 1 est réalisé par des mouvements de montée et de descente sous la commande do l'ensemble d'entraînement 13 représenté sur les figures 6, 7, 8. Une plaque de base 14 montée sur le bâti 7 porte un guide 15 qui positionne un élément de crémaillère respectif 2 ou 2' de façon que les dents de l'élément de crémaillère respectif entrent en prise avec les dents d'un petit pignon 16 et également, dans une position adjacente, avec les dent.; d'un gros pignon 17. Le pignon 16 est entraîné par un moteur pas-à-pas 18 qui fait par conséquent avancer l'élément de crémaillère 2 ou 2' d'une petite distance à chaque pas, dans la direction désirée. Le pignon 17 est relié à un codeur optique absolu 19 qui fonctionne, en coopération avec un circuit électronique, de manière à fournir une indication précise de position de la tête de sonde 1 par rapport à une position de référence fixe. On peut prévoir à partir du codeur 19 une boucle de réaction permettant la commande du fonction- nement du moteur 18. Un cable 20 partant de la tête de sonde 1 est supporté en formant une boucle 21 au moyen d'une poulie 22 et avec un contrepoids d'équilibrage 23, en passant sur une poulie 24 fixée sur la plaque de base 14, le reste du câble étant rangé sur l'ossature 6 audessus des membrures 11, la boucle 21 permettant de modifier le diamètre de range- ment en relation avec la crémaillère articulée. Le câble électrique (20) aboutit à un circuit électronique, non représenté, mais com- portant des composants classiques, en vue de la mesure, de l'affichage, de l'enregistrement et de la mémorisation des données. On peut utiliser un calculateur, programmé de manière à établir un processus de travail pour une application parti- culière. Une telle application peut consister dans le contrôle de propriétés de tubes d'échangeur de chaleur dansdes posi- tions très éloignées de la plaque tubulaire supérieure et autrement inaccessibles. Un exemple d'un tel échangeur de chaleur est constitué par un évaporateur utilisé dans un réacteur nucléaire rapide o de l'eau s'écoule dans les tubes alors que du sodium s'écoule sur les tubes. La figure 13 montre schématiquement le processus d'inspection, la plaque tubulaire étant désignée par 25, un des nombreux tubes par 26 et le joint de soudure entre un tube et la plaque tubulaire par 27. La tête de sonde 1 est engagée par le haut et posi- tionnée dans le tube correspondant par exécution de mouvements appropriés de montée ou de descente en vue d'inspecter le tube successivement à des niveaux différents. Les figures 9 à 12 montrent à leur tour comment l'ossa- ture 6 se présente dans différentes positions des éléments de crémaillère 2, 2' pendant un mouvement de descente. Les positions indiquées sur les figures 9 et 12 définissent des références et il est à noter que dans chaque cas les branches 12 sont horizontales, qu'un joint de crémaillère estde niveau avec la partie supérieure du guide 15 et que l'ossature a été tournée de 900. Cette situation peut être utilisée en relation avec le codeur 19. Or, voit sur les figures, et plus particulèrement sur la figure 1, qu'un guide ou moyen de guidage 15 est associé aux organes ou moyens 18, 20 de déploiement, de façon à position- ner chaque élément allongé 2, 2' dans une orientation prédé- terminée tout en sollicitant le moyen de déploiement et que le chissis 6 de rangement peut tourner et est positionné de telle sorte que lorsque chaque élément allongé 2, 2' est déployé à partir de ce châssis 6 il soit sensiblement alingé aven l'élément allongé précédent, qui est placé dans ladite crientation prédéterminée par le guide 15. On voit aussi que le câble électrique 20, reliant la sonde 1 à un équipement de mesure et de traitement de données, peut être enroulé sur le châssis 6 quand ce câble est hors service, en position de rangement ou d'insertion partielle dans le trou ou espace à explorer. REVENDICATIONS 1. Système de manutention utilisable dans le positionne- ment d'un dispositif d'inspection à l'intérieur d'un trou, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (6) de range- ment plusieurs éléments allongés (2,2') qui sont reliés de façon pivotante -par leurs extrémités de manière que des éléments allongés adjacents puissent être inclinés les uns par rapport aux autres, les éléments allongés formant collec- tivement un ensemble de rangement compact qui est supporté sur le châssis de rangement, des moyens (18,20) pour déployer lesdits éléments allongés (2,2') à partir de la configuration de rangement de façon que les éléments allongés ainsi déplo- yés puissent être alignés longitudinalement entre eux, et un indicateur de position (19) réagissant à l'agencement dans lequel les éléments allongés ont été amenés. 2. Système de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments allongés (2,2') sont disposés de telle sorte que, dans la configuration de range- ment compact, ils forment collectivement une spire de confi- guration polygonale, notamment carrée. 3. Système de manutention selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément allongé (2,2') comprend une crémaillère dentée et en ce que ledit moyen de déploiement comprend un mécanisme d'entraînement pouvant opérer pas-à-pas (18) et comportant un pignon (16) entrant en prise avec des éléments allongés successifs (2,2'). 4. Système de manutention selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'indicateur de position (19) peut être actionné par un pignon (17) entrant'en prise avec un desdits éléments allongés (2,2') qui est entraîné. 5. Système de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les longueurs des éléments allongés (2,2') diminuent depuis l'élément avant jusqu'à l'élément arrière. 6. Système de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le châssis (6) de rangement peut tourner. 7. Système de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen de déploiement peut être actionné pour faire déplacer les éléments allongés (2,2') dans la direction inverse. 8. Système de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à i, caractérisé en ce que le châssis (6) de rangement sert également au rangement d'un câble (20) reliant électriquement un dispositif d'inspection raccordé à l'élément allongé avant avec un équipement de mesure, enregistrement et/ou de mémorisation/lecture données. 9. Système de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un moyen de gui- dage (15) est associé au moyen de déploiement de façon à positionner chaque élément allongé (2,2') dans une orienta- tion prédéterminée tout en sollicitant le moyen de déploie- ment et en ce que le châssis (6)de rangement peut tourner et est positionné de telle sorte que, lorsque chaque élément allongé (2,2') est déployé à partir du châssis de rangement, il soit sensiblement aligné avec l'élément allongé précédent qui est placé dans ladite orientation prédéterminée par le moyen de guidage (15).