Brevet FR2606926A1 — publié le 19880520

La présente invention concerne les couvercles des récipients et en particulier des couvercles destinés à des châteaux de transport de combustible nucléaire. Un type de château de transport de combustible nucléaire comporte une enceinte ayant un couvercle amovible à une première extrémité. Le château loge une bouteille ou un magasin qui contient le combustible et le château est vidé par mise en position verticale, le couvercle amovible étant à l'extrémité inférieure si bien que, après extraction du couvercle, la bouteille ou le magasin peut être descendue hors du château. Lorsque le combustible se trouvant à l'intérieur de la bouteille ou du magasin est immergé dans de l'eau qui peut fuir hors de la bouteille, une caractéristique de sécurité est nécessaire afin que le couvercle d'extrémité constitue un joint étanche, à l'ex- trémité du château. On a déjà proposé l'utilisation d'un organe en forme de coin destiné à assurer l'étanchéité, un déplacement latéral de cet organe transversalement à l'extrémité du château provoquant un déplacement vertical initial du couver- cle afin que le joint formé à l'extrémité du château soit écarté. Ceci présente l'avantage de réduire la détérioration du joint par un effet d'arrachement qui peut apparaître lorsque le couvercle est déplacé latéralement par rapport à l'extrémité de la face du joint du château sans séparation initiale. Cependant, l'utilisation d'un seul organe en forme de coin donne au couvercle une épaisseur non uniforme. Selon la présente invention, un couvercle de réci- pient et notamment un couvercle destiné à fermer un château de transport de combustible nucléaire, comporte un obturateur mobile entre les positions d'ouverture et de fermeture d'une extrémité du château, l'obturateur ayant une première et une seconde partie qui sont constamment repoussées à dis- tance l'une de l'autre, une porte montée de façon amovible sur l'obturateur et destinée à coopérer de façon étanche avec une ouverture de l'extrémité du château, la porte ayant des organes supérieur et inférieur en forme de coins, des- tinés à coopérer et montés de façon temporaire sur la pre- mière et la seconde partie d'obturateur respectivement afin qu'ils se déplacent avec elles entre les positions d'ouver- ture et de fermeture, l'ensemble étant disposé de manière qu'un déplacement latéral de l'obturateur vres saposition de fermeture totale ou à partir de cette position provoque un déplacement de la seconde partie d'obturateur uniquement et un déplacement correspondant de l'organe inférieur associé en forme de coin de la porte, la première partie d'obturateur et l'organe supérieur associé de porte en forme de coin restant fixes, si bien que l'organe supérieur en forme de coin de la porte subit un déplacement vertical vers la position de coopération étanche ou à partir de cette position, par rapport à l'ouverture de l'extrémité du château de transport de combustible. 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 perspective d'une porte de château; la figure 2 est une coupe représentant la porte montée dans une base d'un château; la figure 3 est une coupe suivant la ligne B-B de la figure 2; la figure 4 est une perspective d'un obturateur, avec des parties arrachées; la figure 5 est une coupe de l'obturateur placé dans un boîtier et elle représente la porte du château en traits mixtes; la figure 6 est une coupe suivant la ligne C-C de la figure 5; et les figures 7 à 9 représentent schématiquement diverses étapes du fonctionnement de l'ensemble comprenant la porte et l'obturateur. On se réfère d'abord aux figures 1 à 3; une porte 1 de château est montée dans une base 2 du château qui est elle-même fixée à une extrémité d'un corps de château (non représenté). Dans la position représentée sur les figures 2 et 3, la porte 1 ferme une ouverture 3 formée dans la base 2 et par l'intermédiai:e de laquelle le contenu du château peut être évacué. La porte 1 comporte des organes complémentaires supérieur et inférieur 4 et 5 en forme de coins qui forment ensemble une porte d'épaisseur sensiblement uniforme qui se loge dans la base 2. L'organe inférieur 5 a des roues ou galets 6 qui roulent sur des rails 7 disposés sur des flasques tournés vers l'intérieur, formés sur les parois latérales de la base. L'organe supérieur 4 porte un joint continu 8 destiné à coopérer avec une bague d'étanchéité 9 qui est fixée dans la base et autour de l'ouverture 3. Des bandes 10 d'appui sont placées à la face supérieur de l'organe inférieur 5 afin qu'elles coopèrent avec la face inférieure de l'organe supérieur 4 et facilitent le mouvement relatif de glissement des organes 4 et 5 en forme de coins. La porte 1 du château coopère avec un obturateur 11 (figure 4) qui est monté dans un boîtier 12 d'obturateur (figures 5 et 6). La base 2 du château contenant la porte 1 se loge dans le boîtier 12 d'obturateur et la porte 1 est mécaniquement verrouillée sur l'obturateur 11 étant donné la présence de goupilles 13, 14 portées par l'obtura- teur et qui se logent dans des trous complémentaires 15, 16 formés dans la porte. L'obturateur 11 comporte deux par- ties coplanaires imbriquées 17, 18 qui sont montées sur des roues 19 et qui sont destinées à rouler sur des rails formés dans le boîtier de l'obturateur. Les goupilles 13 portées par la partie 17 d'obturateur coopèrent avec les trous 15 formés à l'extrémité de l'organe supérieur 4 en forme de coin de la porte 1. Les goupilles 14 de la partie 18 d'obturateur coopèrent avec les trous 16 formés dans l'organe inférieur 5 en forme de coin de la porte 1. Les parties imbriquées 17, 18 d'obturateur sont écartées l'une de l'autre par deux mécanismes 21 de sépara- tion qui sont commandés par des ressorts et dont un seul est représenté sur la figure 4, ces mécanismes étant placés symétriquement de part et d'autre de l'axe central de l'obtu- rateur. Chaque mécanisme 21 comporte un ressort 22 de com- pression logé dans un boîtier 23 dans une partie 18 de l'obtu- rateur, le ressort 22 prenant appui sur un ensemble 24 à plongeurs qui peut coulisser dans la partie 18 et qui est fixé à son extrémité distante du ressort à la partie 17 d'obturateur. Des butées coopérantes 25, 26 placées de part et d'autre des parties respectives 17, 18 d'obturateur, limitent la distance de séparation commandée par les méca- nismes 21 de séparation à ressort. Un mécanisme d'entraînement destiné à déplacer l'ensemble formé par l'obturateur et la porte, l'obturateur étant couplé à la porte par les goupilles 13, 14, est repré- senté sur les figures 5 et 6. Le mécanisme d'entraînement comporte un moteur 27 couplé par une chaîne 28 et un pignon 29 à l'arbre d'entrée 30 d'un ensemble 31 à pignons coniques. Le moteur 27 peut être muni d'une poignée 32 permettant le déplacement manuel de l'ensemble formé par l'obturateur et la porte en cas de panne d'énergie. Une vis-mère 33 est disposée à 90 par rapport à l'arbre d'entrée 30, à partir de l'ensemble 31 à pignon conique, jusqu'à un tourillon 34 placé dans le boîtier 12. La vis-mère 33 provoque un déplacement rectiligne d'une traverse 35 portant deux pignons 36. Ces derniers sont en prise avec des crémaillères 37 fixées dans la base du boîtier 12 de l'obturateur et avec des crémaillères 38 placées dans les canaux 39 (figure 9) formés dans la base de la partie 18 d'obturateur. Les cré- maillères fixes 37 assurent la rotation des pignons 36 qui assurent euxmêmes, par l'intermédiaire des crémaillères 38, un déplacement de l'ensemble formé par l'obturateur et la porte. L'arrangement est tel que le déplacement liné- aire de l'ensemble formé par l'obturateur et la porte est égal au double du déplacement des pignons le long des crémail- lères (voir figures 5 et 9). A partir d'une position pour laquelle la porte 1 est en coopération étanche avec la base 2 étant donné la présence du joint 8 qui coopère avec la bague 9 d'étan- chéité, l'ensemble fonctionne de la manière suivante. La commande du moteur 27 provoque un déplacement linéaire de la partie 18 c obturateur et la séparation des parties d'obturateur 17 et 18. Les mécanismes 21 à ressort qui peuvent être réglables assurent l'écartement de la partie 17 d'obturateur par rapport à la partie 18. La séparation des deux parties d'obturateur augmente jusqu'à ce que les butées 26 de la partie 18 soient contre les butées 25 de la partie 17. Ensuite, la poursuite de la manoeuvre du moteur 27 provoque un déplacement des deux parties d'obturateur comme un tout. Comme les organes 4 et 5 de porte en forme de coins sont fixés aux parties 17 et 18 d'obturateur respectivement par les goupilles 13, 14, les organes de la porte se dépla- cent avec les parties d'obturateur. Le déplacement initial de la partie 18 de porte assure un déplacement semblable de l'organe inférieur 5 en forme de coin et provoque la séparation des organes 4 et 5 de porte au niveau de leurs surfaces inclinées. Pendant ce déplacement initial dont la distance est déterminée par les positions des butées et 26, la partie 17 d'obturateur et l'organe supérieur 4 en forme de coin de la porte sont fixes. L'espace résul- tant créé entre les surfaces inclinées des organes de porte qui sont maintenant séparés permet à l'organe supérieur 4 de porte de descendre verticalement en s'écartant de la base 2 si bien que le joint formé entre eux est supprimé. Ce déplacement initial évite donc un glissement relatif du joint 8 et de la bague 9 d'étanchéité, pouvant provoquer un arrachement et un raclage des joints. Ensuite, les organes 4 et 5 de la porte se déplacent avec les parties 17 et 18 d'obturateur vers la position d'ouverture totale permettant un accès libre par l'intermédiaire du boîtier 12 à l'intérieur du château placé sur le boîtier. Les figures 7 à 9 représentent la séquence de déplacement de l'ensemble ayant la porte et l'obturateur entre une position de ferme- ture totale (figure 7), une position intermédiaire dans laquelle le joint est supprimé (figure 8) et une position d'ouverture totale (figure 9). Lorsqu'un château doit être fermé de manière étanche, le moteur est commandé en sens inverse afin qu'il remette en position l'ensemble comprenant la porte et l'obturateur. Les parties 17 et 18 d'obturateur et les organes respectifs 4 et 5 de porte sont maintenus séparés par les mécanismes 21 à ressort jusqu'à ce que l'extrémité antérieure de l'or- gane supérieur 4 de porte soit en butée contre la face de butée de la base 2. Simultanément, l'extrémité antérieure de la partie 17 d'obturateur est en butée contre la face du boîtier 12. La poursuite du déplacement de la partie 18 d'obturateur provoque un dépassement de la force exercée par les mécanismes 21 à ressort et la fermeture de l'espace compris entre les parties 17 et 18, et la partie 18 vient finalement en butée contre la partie 17 d'obturateur. L'organe inférieur 5 de la porte se déplace avec la partie 18 de l'obturateur et,- dans cette opération, il déplace l'organe supérieur 4 de porte verticalement vers le haut afin que joint 8 soit mis en coopération étanche avec la bague 9 d'étanchéité placée dans la base 2 du château. REVENDICATIONS 1. Couvercle destiné à un récipient, notamment couvercle d'extrémité d'un château de transport de combus- tible nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend un obtu- rateur (11) mobile entre les positions d'ouverture et de fermeture d'une extrémité du château, l'obturateur (11) ayant une première et une seconde partie (17,18) constamment soumise à une force d'écartement, une porte (1) montée de façon temporaire sur l'obturateur et destinée à coopérer de façon étanche avec une ouverture (3) de l'extrémité du château, la porte ayant des organes supérieur et inférieur (4,5) en forme de coins destinés à coopérer et montés de façon temporaire sur la première et la seconde partie d'obturateur respectivement afin qu'ils se déplacent avec elles entre les positions d'ouverture et de fermeture, l'ensemble étant réalisé de manière qu'un déplacement latéral de l'obturateur vers sa position d'ouverture totale ou à partir de cette position provoque un déplacement de la seconde partie d'obturateur uniquement et un déplacement correspondant de l'organe inférieur associé de porte en forme de coin, la première partie d'obturateur et l'organe supérieur associé de porte restant fixe, si bien que l'organe supérieur de porte en forme de coin est déplacé verticale- ment vers une position de coopération étanche avec l'ouver- ture de l'extrémité du château ou à partir de cette position de coopération étanche. 2. Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des organes coopérants de butée (25,26) disposés sur la première et la seconde partie d'obtura- teur et destinés à déterminer l'importance du déplacement de la seconde partie d'obturateur. 3. Couvercle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (21) commandé par des ressorts et destinés à soumettre constam- ment la première et la seconde partie d'obturateur à une force d'écartement. 4. Couvercle selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif commandé par des ressorts comporte deux mécanismes à ressort disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe central de l'obturateur, chaque mécanis- me ayant un ressort de compression (22) logé dans un boî- tier (23) disposé dans l'une des parties d'obturateur et agissant sur un plongeur (24) destiné à coulisser dans la partie d'obturateur et fixé, à son extrémité distante du ressort, à l'autre des parties d'obturateur. 5. Couvercle selon l'une quelconque des revendica- 1O tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une bague d'étanchéité (8) placée dans l'organe supérieur en forme de coin de la porte et destiné à coopérer avec une bague d'étanchéité (9) disposée autour de l'ouverture (3) de l'extrémité du château.