Brevet FR2635150A1 — publié le 19900209

La présente invention a pour objet des galets de roulement, pour la sustentation d'une roue dlaxe horizontal. Elle concerne plus généralement le systeme de sustentation d'une telle roue, incluant lesdits galets et leur moyen de fixation démontable à un support. On propose donc, selon l'invention, un dispositif avantageux pour la sustentation d'une roue d'axe horizontal, appelée à être entrainée en rotation. De telles roues interviennent, par exemple, dans des dispositifs de traitement de composés par un liquide et notamment dans des dissolveurs de combustible nucléaire. Les éléments combustibles intervenant en réacteur se présentent généralement sous la forme de faisceaux de tubes métalliques, lesdits tubes métalliques contenant le combustible nucléaire. Après leur utilisation et leur désactivation, ces éléments sont transportés dans des installations de retraitement, où ils sont stockés puis soumis à divers traitements dans le but d'en extraire les matières radioactives qui seront confinées et stockées, selon les règles de sûreté en vigueur pour assurer la protection des hommes et de l'environnement. La première étape du retraitement des éléments combustibles irradiés consiste à couper les tubes contenant ledit combustible en morceaux de longueur prédéterminée. Ces morceaux de tubes sont alors plongés dans un bain d'acide nitrique bouillant, pour assurer la séparation du combustible des parties métalliques. Le combustible nucléaire est dissout dans l'acide, tandis que les morceaux de tubes ou "coques", ainsi que les autres parties métalliques ne sont pas dissouts. Parmi les différents dispositifs ou dissolveurs connus, permettant de réaliser la dissolution du combustible nucléaire dans l'acide nitrique et la récupération des coques, on connaît notamment un dispositif dans lequel l'acide nitrique est stocké dans une cuve fixe, les morceaux de tubes étant introduits successivement dans les godets d'une roue à godets qui tourne dans ladite cuve fixe de façon à plonger lesdits morceaux dans l'acide, puis à ressortir les coques et autres parties non dissoutes afin de les évacuer hors du dispositif. Un dispositif de ce type est décrit dans le brevet FR 79 30 952, publié sous le nO 2 474 347. Il comporte une cuve fixe recevant le liquide corrosif, une roue d'axe horizontal, portant à sa périphérie au moins un godet de réception des morceaux de tube à traiter, des moyens pour admettre lesdits morceaux dans le godet, des moyens pour évacuer les coques hors du godet, des moyens pour entraîner la roue en rotation autour de son axe et des moyens pour guider ladite roue dans sa rotation autour de son axe, ces moyens de guidage étant disposés à l'intérieur de la cuve et au-dessus d'un plan horizontal passant par l'axe de la roue. Ces moyens de guidage et de sustentation de la roue a godets consistent en des galets reçus sur un arbre assujetti au couvercle du dissolveur par des moyens de fixation démontables, l'axe dudit arbre au niveau du galet étant excentré par rapport à son axe, au niveau du couvercle. Le changement desdits galets s'effectue par l'avant de la roue. Ceci n'est pas sans présenter d'inconvénients. Selon l'invention, on propose un nouveau type de galets intervenant dans un nouveau système de sustentation d'une roue, d'axe horizontal. La description de l'invention est faite ci-après, plus particulièrement en référence aux roues à godets intervenant dans des dissolveurs de combustible nucléaire. Il est toutefois évident à l'homme du métier qu'elle peut avantageusement être mise. en oeuvre dans tout dispositif où une roue d'axe horizontal est mise en rotation. Les galets de roulement pour la sustentation d'une roue d'axe horizontal sont, selon l'invention, caractérisés en ce qu'ils comportent une partie cylindrique usinée pour coopérer avec la jante de ladite roue, prolongée à une extrémité par une partie tronconique, allant en s'élargissant, ladite partie cylindrique étant montée rotative sur ladite partie tronconique et en ce que la face extrême libre de ladite partie tronconique est sur au moins une partie de sa hauteur inclinée ou présente sur au moins une partie de sa hauteur une surface rapportée inclinée ou susceptible de s'incliner. Lesdits galets présentent donc deux parties : une partie cylindrique et une partie tronconique, dans le prolongement l'une de l'autre, le long d'un même axe. La partie cylindrique est usinée pour coopérer avec la jante de la roue. Par exemple, elle comporte au moins une rainure circulaire dans laquelle vient se loger une partie en saillie de la jante. Ladite partie cylindrique est montée rotative sur la partie tronconique -qui va en stélargissant à partir de leur zone de contact- par l'intermédiaire de roulements à billes ou à rouleaux, par exemple... La face extrême libre de ladite partie tronconique est, sur au moins une partie de sa hauteur, inclinée. Selon une autre variante de l'invention, celle-ci présente sur au moins une partie de sa hauteur une surface rapportée inclinée ou susceptible de s'incliner. Cette caractéristique de la face extrême libre de ladite partie tronconique -inclinaison- est destinée à permettre la fixation du galet à son support par contact avec une autre face de même inclinaison, par effet de coin. Le contact est direct ou se fait par l'intermédiaire d'une surface rapportée. On peut, selon une variante de l'invention, tronquer la partie tronconique du galet et monter sur sa face extrême libre au moins une masselotte articulée. Avantageusement, on montera de façon symétrique à l'arrière dudit galet, deux masselottes articulées. L'intervention d'une surface rapportée susceptible de s'incliner est avantageuse. Par son inclinaison modulable, ladite surface rapportée permet de compenser tout défaut d'angularité. La partie arrière du galet selon l'invention -face extrême libre de sa partie tronconique- peut également être avantageusement munie de moyens pour permettre la manipulation dudit galet par téléopération, lorsque, notamment, celui-ci intervient dans un dispositif fonctionnant en milieu hostile. C'est évidemment le cas des galets de sustentation de roues à godets d'un dissolveur de combustible nucléaire. De tels galets interviennent en milieu contaminé et corrosif. Ils sont, en effet, soumis à l'agressivité des vapeurs d'acide nitrique. Pour résister auxdites vapeurs, les galets selon l'invention sont réalisés dans des matériaux connus sélectionnés pour leur résistance en milieu nitrique. Dans ce même but de résistance à la corrosion, on peut optimiser l'état de surface de la partie tronconique des galets selon l'invention. Celle-ci peut avantageusement présenter des rainures longitudinales, qui permettent une circulation d'air. Comme déjà précisé, l'invention a également pour objet le système de sustentation de la roue, comprenant les galets tels que décrits ci-dessus et leurs moyens de fixation démontables à un support. Si l'on considère une roue intervenant dans un dissolveur, ledit support des galets peut être solidarisé au couvercle dudit dissolveur. Le systeme de sustentation, selon l'invention, est caractérisé en ce que lesdits galets sont encastrés par leur partie tronconique dans leur support et en ce qu'ils sont fixés audit support à l'aide de clavettes. Lesdites clavettes, montées sur ledit support, bloquent chacun des galets par la face extrême libre de sa partie tronconique. A chaque galet, selon l'invention, est associé dans le système de sustentation, selon l'invention, une clavette. Chaque clavette bloque le galet auquel elle est associée par la face arrière de celui-ci, inclinée sur au moins une partie de sa hauteur. On rappelera ici que la face arrière du galet -face extrême libre de sa partie tronconique- est elle-même au moins partiellement inclinée ou présente une surface rapportée inclinée ou susceptible de s'incliner. Pour assurer le blocage, la face de la clavette appelée à être en regard de la face extrême libre de la partie tronconique du galet correspondant est elle-même inclinée, sur au moins une partie de sa hauteur. Le blocage du galet par la clavette s'effectue par effet de coin, lorsque les parties inclinées de chacun de ces éléments sont en contact. En position de blocage dudit galet, la clavette correspondante est montée sur le support de celui-ci par l'intermédiaire de moyens de fixation. Ces moyens de fixation de la clavette au support de galets consistent, par exemple, en deux pièces rainurées en T, disposées aux extrémités haute et basse de ladite clavette. Ladite clavette est avantageusement montée verticalement. Pour sa mise en place, dans lesdites pièces rainurées en T, elle est avantageusement munie de deux paires de tourillons, une en partie haute et une en partie basse, qui glissent dans des rampes, usinées sur lesdites pièces rainurées en T. La mise en place de chacune des clavettes derrière le galet correspondant, tout comme leur retrait, s'effectue donc par glissement desdites clavettes dans leur moyens de fixation au support. Plus précisément, selon la variante décrite ci-dessus, elle s'effectue par glissement des tourillons desdites clavettes dans des rampes usinées sur les pièces rainurées en T. Au cours de ce glissement, en fin d'introduction ou en début de retrait de la clavette, on met en contact les parties inclinées de ladite clavette et du galet correspondant. Le glissement d'une clavette s'effectue sous l'action d'un outillage spécial. On peut utiliser le même outillage pour le montage et le démontage de ladite clavette ou deux outillages différents. Avantageusement, au cours d'une manoeuvre -montage ou démontage d'une clavette- on solidarise l'outillage intervenant, aux moyens de fixation de la clavette en question au support des galets. On prévoit donc, sur lesdits moyens de fixation, des moyens pour le positionnement et le maintien d'outillage(s) de montage et de démontage de la clavette. On peut, par exemple, prévoir des pions sur la pièce rainurée en T disposée en partie haute de ladite clavette. Chacune desdites clavettes est conformée pour présenter des surfaces d'appui et/ou de poussée au(x)dit(s) outillage(s). Par exemple, un talon peut être prévu au dos et en bas de la clavette, pour faciliter son démontage. On peut également trouver sur ladite clavette des moyens pour sa manipulation par téléopération. De tels moyens interviennent avantageusement lorsque le dispositif fonctionne en milieu hostile. On a vu que, dans cette hypothèse, la partie arrière des galets portait également des moyens pour leur télémanipulation. Il en sera de même pour 1' (les) outillage(s) de montage et de démontage. Le système de sustentation d'une roue selon l'invention fait intervenir des galets, parfaitement immobilisées en translation grâce à l'intervention de clavettes. Lesdits galets sont aisément démontables. Une fois la clavette retirée, il suffit de soulever légèrement la roue pour les désencastrer de leur support et les retirer par l'arrière de la roue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - Fig. 1 est une vue en perspective de l'arrière d'une roue à godets d'un dissolveur de combustible nucléaire, suspendue à des galets de roulement selon l'invention - Fig. 2 est une vue en perspective d'un galet selon l'invention ; - Fig. 3 est une vue en perspective d'une clavette (intervenant dans le système de sustentation selon l'invention pour immobiliser en translation un galet) et de ses moyens de fixation au support des galets. - Fig. 4A à 4D schématisent la mise en place de la clavette dans ses moyens de fixation, derrière le galet pour le blocage de celui-ci. -Sur la figure 1, on a représenté en (1) la roue à godets (2) destinée à tourner dans une cuve fixe contenant de l'acide nitrique bouillant. Cette roue est suspendue à et guidée dans sa rotation par des galets (3) selon l'invention. Ces galets (3) sont encastrés par leur partie tronconique dans leur support (4). Ce support présente des alésages coniques pour recevoir lesdits galets. Il est solidaire du couvercle (5) de la cuve. On a représenté en (6) l'arbre d'entraînement en rotation de la roue (1). Cet arbre traverse le couvercle (5) et sollicite en rotation un pignon d'entraînement qui coopère avec une roue dentée solidaire de la roue (1) à godets (2). Sur la figure 2, on voit à plus grande échelle un galet (3) selon l'invention. Il comporte une partie cylindrique (3') et une partie tronconique (3"). Ladite partie cylindrique (3') est usinée pour coopérer avec la jante de la roue (1) : elle comporte une rainure circulaire (7) et une bague en saillie (8). Ladite rainure (7) coopère avec une partie en saillie de la jante, ladite bague (8) avec une lunule de celle-ci. La partie tronconique (3") du galet représenté est tronquée. Elle présente sur sa face arrière deux masselottes articulées (9) qui vont coopérer avec une partie inclinée de la clavette correspondante. Ces masselottes sont positionnées entre deux chapes. La face arrière dudit galet (3) porte également des moyens (10) pour sa manipulation par téléopération. La partie tronconique (3") du galet présente des rainures longitudinales. Sur la figure 3, on a représenté la clavette (11) appelée à coopérer avec la face arrière du galet pour le blocage de celuici. Ladite coopération s'effectue plus précisément au niveau d'un plan incliné (12) de la face de la clavette (11) en regard de ladite face arrière du galet. La clavette (11) se positionne derrière le galet (3) dans des moyens de fixation prévus sur le support (4) dudit galet. Lesdits moyens de fixation consistent ici en deux pièces rainurees en T (13) (13'). La clavette (11) est munie de tourillons (14) pour son positionnement dans lesdites pièces rainurées en T (13) (13'), plus exactement dans des rampes (18) usinées dans celles-ci. Ladite clavette (11) comporte également des moyens (15) pour sa manipulation par téléopération. Elle présente dans sa partie inférieure un talon -une proéminence- (16) qui est avantageusement utilisée comme surface de poussée pour le démontage de ladite clavette. Enfin, on a prévu sur la pièce rainurée en T (13) des pions (17) de positionnement et de maintien de l'outillage ou des outillages intervenant pour le montage et le démontage de la clavette. Sur les figures 4A à 4D, on a schématisé la mise en place de la clavette (11) pour le blocage du galet (3) - Fig. 4A-: introduction de la clavette - Fig. 48 : présentation de. la clavette - Fig. 4C : début de l'action de la clavette sur les masselottes (9) pivotantes - Fig. 4D : fin du blocage. La face de la clavette, en regard de la face arrière du galet présente un évidement, compte tenu des moyens (10) de préhension dudit galet. Ces figures mettent en évidence l'intérêt de l'invention. Dans un tel agencement, il est aisé de démonter, de remplacer les galets. Pour leur démontage, on peut faire intervenir un ensemble moteur-vérin, monté sur un support. Ledit support présente avantageusement une forme en U. Il se fixe par les branches du U sur les pions (17). Le moteur entraînez par l'intermédiaire d'un accouplement, un vérin linéaire qui souleve la clavette. La poussée s'exerce sur le talon (16). Pour leur montage, on peut de la même façon, faire intervenir un ensemble moteur-vérin dont le support s'accroche aux pions (17). Le vérin appuie sur la clavette pour la faire descendre. REVENDICATIONS 1. Galet de roulement (3), pour la sustentation d'une roue (1), d'axe horizontal, caractérisé en ce qu'il comporte une partie cylindrique (3') usinée pour coopérer avec la jante de ladite roue (1), prolongée à une extrémité par une partie tronconique (3"), allant en s'élargissant ; ladite partie cylindrique (3') étant montée rotative sur ladite partie tronconique (3") et en ce que la face extrême libre de ladite partie tronconique est sur au moins une partie de sa hauteur inclinée ou presente sur au moins une partie de sa hauteur une surface rapportée inclinée ou susceptible de s'incliner. 2. Galet de roulement (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une masselotte articulée (9) est montée sur ladite face extrême libre de sa partie tronconique (3"). 3. Galet de roulement (3) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens (10) pour sa manipulation par téléopération sont prévus sur ladite face extrême libre de sa partie tronconique (3"). 4. Galet de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sa partie tronconique (3") présente des rainures longitudinales. 5. Système de sustentation d'une roue (1), d'axe horizontal -par exemple d'une roue portant à sa périphérie au moins un godet (2) et intervenant dans un dispositif de traitement de composés par un liquide corrosif-, ledit système comportant des galets (3) et des moyens de fixation démontables desdits galets (3) à un support (4), caractérisé en ce que lesdits galets (3) sont tels que définis à l'une quelconque des revendications 1 à 4, en ce qu'ils sont encastrés par leur partie tronconique (3") dans leur support (4) et en ce que leurs moyens de fixation démontables audit support (4) consistent en des clavettes (11) qui, montées sur ledit support (4), bloquent chacun desdits galets (3) par la face extrême libre de sa partie tronconique (3fi). 6. Système de sustentation d'une roue (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face de la clavette (11), en regard de la face extrême libre de la partie tronconique du galet correspondant est inclinée (12) sur au' moins une partie de sa hauteur, le blocage dudit galet par ladite clavette s'effectuant par effet de coin. 7. Système de sustentation d'une roue (1) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque clavette (11) est montée verticalement sur le support (4) des galets dans deux pièces rainurées en T (13) (13'), solidaires dudit support et disposées en parties haute (13) et basse (13') de ladite clavette (11). 8. Système de sustentation d'une roue (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque clavette (11) est munie de deux paires de tourillons (14), une en partie haute et une en partie basse, qui, lors de la mise en place de la clavette pour le blocage du galet correspondant glissent dans des rampes (18), usinées sur lesdites pièces rainurées en T (13) (13'). 9. Système de sustentation d'une roue (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les moyens de fixation (13) (13') de chacune des clavettes (11) sur le support (4) des galets (3) comportent des moyens de positionnement et de maintien (17) d'outillage(s) de montage et de démontage desdites clavettes (11). 10. Système de sustentation d'une roue (1) selonl'une quelconque des revendications 5 à 9 , caractérisé en ce que chacune desdites clavettes (11) est conformée pour présenter des surfaces d'appui et/ou de poussée (16) à l'(aux) outillage(s) de montage et de démontage de ladite clavette. 11. Système de sustentation d'une roue (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que chaque clavette (11) comporte des moyens (15) pour sa manipulation par téléopération.