Brevet FR2568794A1 — publié le 19860214

La présente invention concerne un -appareil d'inspection, notamment destiné a l'inspection des pas- tilles de combustible nucléaire, ces pastilles ayant un trou débouchant. L'appareil d'inspection selon l'invention destiné à des objets ayant un trou débouchant, comporte un dispositif de support d'un objet à inspecter, un élément allongé d'inspection, un dispositif magnétique destiné a supporter l'élément afin que l'objet se déplace le long de l'élément alors que celui-ci est placé dans le trou débouchant, et un dispositif de rejet de l'objet lorsque l'élément vient au contact d'un obstacle se trouvant dans le trou débouchant. Le dispositif magnétique peut comprendre des paires d'aimants en fer à cheval placés en regard, les pôles analogues étant en face. Deux paires d'aimants, placées perpendiculairement peuvent être disposées. Le dispositif de support peut comporter un tube le long duquel les objets peuvent être transmis successivement, le tube ayant une fente permettant le rejet d'un objet. Un dispositif peut faire tourner le tube afin que l'article tombe par la fente. Le dispositif d'entraînement du tube en rotation peut comporter des aimants permanents et des électro- aimants en coopération. L'aimant permanent peut être monté sur le tube. Les électro-aimants peuvent être excités à partir d'un commutateur manuel. L'appareil peut comporter un élément de rejet, mobile afin qu'il f. acilite le déplacement de l'objet dans la fente. L'élément de rejet peut comprendre une tige mobile sous l'action des forces de pesanteur, par rapport au tube. Un dispositif peut boucher le tube afin qu'il empêche l'avance des objets lors du rejet d'un objet. Un dispositif peut être utilisé pour la détec- tion du moment ou- l'élément d'inspection rencontre un obstacle, avec transmission d'une indication visuelle. Le dispositif de détection peut être sensible -au dépla- cement des objets le long de leur dispositif de support. L'objet peut être constitué par des pastilles annulaires de combustible destinées à un réacteur nu- cléaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale d'un appareil d'inspection selon l'invention; - la figure 1A représente une partie de l'appareil de la figure 1, dans une autre position; la figure 2 représente schématiquement une installation d'inspection; la figure 3 est une élévation latérale d'une tige allongée d'inspection; et la figure 4 est une vue axiale schématique représentant les aimants. L'appareil 10 est destiné à inspecter les pastilles de combustible destinées à un réacteur nucléaire, par exemple des pastilles de combustible pour réacteur surrégénérateur. Dans certains cas, les pastilles annulaires ont un trou débouchant et, avant utilisation des pastilles, il est nécessaire de vérifier que le trou qui débouche est présent et n'est pas bouché. Une inspection donnant un résultat positif est souhaitable, par exemple avec une aiguille, puisque le contact de l'élément d'inspec- tion avec un obstacle placé dans la pastille empêche le déplacement de la pastille. Le diamètre du trou débou- chant est par exemple de 1,5 mm. Dans le dispositif de la figure 1, un tronçon horizontal 11 de tube, ayant par exemple une longueur de 17,5 cm et un diamètre interne de 0,6 cm, est supporté près d'une première extrémité 9 par une bague 12 de roulement à billes et, près de l'autre extrémité 8, par un arrangement 1. 3 de quatre aimants permanents 14, 15, 14a, 15a en fer a cheval. Les aimants sont disposés en deux paires, les aimants 14; 15 et 14a, 15a de chaque paire étant coplanaires et ayant des pôles analogues' 16, 17 en regard, les deux paires étant placées dans des plans orthogonaux. Les pôles analogues de tous les aimants sont adjacents.: Le tube 11 peut tourner autour -de son axe longitudinal, dans le roulement à billes, et entre les aimants. L'extrémité 9 du tube est raccordée par un tube flexible 18 à un dispositif 19 d'alimentation à cuvette à partir duquel- les pastilles 20 sont transmises au tube 11 jusqu'à ce qu'elles atteignent l'extrémité 8. Un trou débouchant est repéré par la référence 21. La figure 2 représente une rangée de pastilles 20. L'extré- mité 8 du tube est ouverte. Une aiguille ferromagnétique constituant un élément d'inspection 23, qui peut avoir une section uniforme, est supportée dans les trous alignés 21, par des forces magnétiques, l'aiguille étant par exemple formée d'une partie 24 d'extrémité d'un acier inoxydable non magnétique, d'une partie intermédiaire 25 d'acier doux ferromagnétique, et d'une partie 26 formant un bout d'acier inoxydable non magnétique, cette partie 26 étant tournée vers le dispositif 19 d'alimentation à cuve lors de l'utilisation, le long du tube 11. - Le tube j1 peut avoir un collier 27 qui est en butée contre les aimants afin qu'il soit positionné en direction axiale. L'aiguille 23 est maintenue axialement en dehors de l'axe des pastilles 20 et, après libération, elle est attirée par les forces d'attractioxn magnétique à l'intérieur des trous alignés.-21 afin qu'elle prenne une position centrale (figure 2) entre les pôles des aimants. L'aiguille 23 est maintenue magnétiquement fermement en position avec les extrémités internes de :: -2568794 ses parties non magnétiques 26,r 24 entre les pôles respec- tifs N et S (figure 2), l'extrémité 26 dépassant des aimants et maintenant une pastille défectueuse en position avant rejet. Une fente 30 de rejet est disposée dans une partie de la surface du tube 11 qui est normalement placée vers le haut (figure 1), et une -tige commandée par les forces de pesanteur est placée sous cette fente. Un support 31 est fixé au tube 11 et la tige 32 portant une masse 33 peut y coulisser. A mi-distance le long du tube 11, un aimant permanent 34 en forme de barreau est maintenu en position horizontale par deux électro-aimants 35, distants axia- lement (un seul étant représenté sur les figures 1 et 1A), les électroaimants étant excités par un bottier 37 de commande ayant une alimentation alternative 38 et ayant des indicateurs vert et jaune 39, 40- et un commutateur manuel 41 de rejet. La manoeuvre du commutateur 41 dans un sens inverse la polarité du signal continu de la sortie 42 du boîtier de commande, ce courant parvenant aux électro-aimants 35: et faisant alors tourner le tube 11 et l'aimant 34 qui est fixé autour de l'axe du tube de 180 vers la position indiquée sur la figure 1A.- Les pastilles 20 se trouvant dans la fente 30 de rejet tombent sous l'action des forces de pesanteur dans une trémie de rejet, l'opération étant facilitée par la tige 32 qui, sous l'action de la masse 33, tombe dans la fente 30. La tige 32 bouche le tube 11 et empêche ainsi la poursuite de l'alimentation à partir du dispo- sitif 19. Lorsque les pastilles ont ainsi -été rejetées, le commutateur 41 est commandé dans l'autre sens, le tube 11 et l'aimant 34 reviennent dans la position ini- tiale (figure 1) par rotation, la tige 32 sort du tube et l'avance des pastilles-peut reprendre. A l'extrémité de sortie de la machine, un volet magnétique 50 est commandé par les forces de pesan- teur afin qu'il pivote en 51 sur une structure 52, ce volet ayant plusieurs fonctions. i. Il empêche l'expulsion de l'aiguille 23 sous l'action des vibrations des pastilles 20 lorsqu'aucune pastille n'arrive du dispositif 19 d'alimentation. ii. Il constitue une butée mécanique empêchant la poussée de l'aiguille 23 hors du tube 11. iii. Il commande le fonctionnement d'un détec- teur 53 de métaux lorsque les pastilles sortent de la machine. Cette opération est réalisée par pivotement du volet incliné 50 de manière qu'une extrémité soit- déplacée par rapport au détecteur. Cette action de commu- tation commande deux lampes-témoins 39, 40 qui indiquent l'état de la machine: lampe verte 39 et lampe jaune 40 clignotant alternativement:avance des pastilles lampe jaune continue: pastilles bloquées lampe verte continue (commutateur 41 manoeuvré): pastilles rejetées. L'aiguille ou tige 23 d'inspection a une struc- ture composite comme indiqué précédemment. Le tronçon médian (par exemple de 0,16 cm de diamètre) est formé d'acier doux et, à chaque extrémité, il porte de courts tronçons d'acier inoxydable de même diamètre. Le tronçon médian d'acier doux est placé entre les pâles des aimants alors que la partie antérieure 26 d'acier inoxydable assure le maintien-d'une pastille bouchée dans la fente de rejet. La partie postérieure 24 d'acier inoxydable peut avoir une longueur telle qu'elle dépasse de l'extré- mité du tube 11, -s bien que la tige 23 peut être faci- lement retirée, qu'elle supporte les pastilles 20 lors du fonctionnement du dispositif de commutation et qu'elle donne une indication visuelle sur la position de la tige 23. La machine magnétique présente les avantages suivants. i. Mis a part le volet indicateur 50, elle ne comporte pratiquement aucune partie mobile- lors de l'ins- pection de pastilles bonnes. Les pastilles vibrent le long du tube, passent sur la tige 23 et tombent hors de la machine à raison d'une à trois par seconde.- ii. La machine est très peu encombrante et peut être placée à des endroits o l'espace est limité. iii. Il,n'y a pratiquement aucune perte de hauteur du trajet d'alimentation; les pastilles circulent à partir de la cuve 19 d'alimentation en direction hori- zontale dans le tube 11 et sont évacuées au même niveau. iv. Les.pastilles ne risquent pratiquement pas d'être détériorées. v. La machine rejette tous les types de pas- tilles bouchées, les pastilles partiellement bouchées à celles qui ont des âmes pleines. vi. Il est physiquement impossible qu'une pastille bouchée passe dans la machine. vii. La machine inspecte les pastilles surdimen- sionnées jusqu'à un diamètre externe proche de celui du tube 11 utilisé. viii. Les pastilles inspectées peuvent être transmises au hasard ou alignées en une seule file, comme lors de l'alimentation par une cuve vibrante. Le mécanisme de rejet est manoeuvré à distance mais manuellement. Dans une variante, les signaux des lampes-témoins 39 et 40 sont utilisés' pour la manoeuvre d'un dispositif-automatique de rejet, pouvant être décon- necté manuellement. Une ou deux pastilles bonnes peuvent être rejetées avec la pastille bouchée, suivant la longueur de la fente 30. REVENDICATIONS 1. Appareil d'inspection d'objets (20) ayant un trou débouchant (21), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (11) de support d'un objet à inspecter, un élément allongé (23) d'inspection, un dispositif magnétique (13) de support de l'élément afin que l'objet se déplace le long de l'élément lorsque l'élément se trouve dans le trou débouchant, et -un dispositif (32) de rejet de l'objet lorsque l'élément est au contact d'un obstacle placé dans le trou débouchant. 2. Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif magnétique (13) comporte des paires d'aimants en fer à cheval (14, 15, 14a, -15a) placées en regard avec des pô6les identiques en, regard. / 3. Appareil selon la revendication 2, caracté- risé en ce qu'il comporte deux paires d'aimants en fer à cheval (14, 15; 14a, 15a) placées perpendiculairement. 4. Appareil selon l'une quelconque des -revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de support comporte un tube (11) le long duquel les objets (20) peuvent être transmis successivement, le tube ayant une fente par laquelle un objet peut être rejeté. 5. Appareil selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'il comporte un dispositif - (35) destiné à faire tourner le tube afin que l'objet tombe par la fente. - 6. Appareil seion la revendication 5, caracté- risé en ce que le dispositif (35) destiné à faire tourner le tube comporte des éléments coopérants à aimant per- manent et à électro-aimant. 7. Appareii selon la revendication 6, caracté- risé en ce qu'un aimant permanent (34) est monté sur le tube. 8. Appareil selon l'-une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le dispositif à électro-aimant peut être commandé par un commutateur manuel (41). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de rejet (32) mobile afin qu'il facilite le déplacement de l'objet dans la fente. 10. Appareil selon la revendication 9, caracté- risé en ce que l'élément de rejet est une tige (32) mobile par rapport, au tube sous l'action des forces de pesanteur. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 4 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (50) destiné à boucher le tube et à empêcher l'avance des objets pendant le rejet d'un objet. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection du moment ou l'élément d'ins- pection rencontre un obstacle, avec transmission d'une indication visuelle. 13. Appareil-selon la revendication 12, caracté- risé en ce que le dispositif de détection -est sensible au déplacement des objets le long 'du dispositif de support. 14. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les objets sont des pastilles (20) de combustible ce réacteur nu- cléaire.