Brevet FR2647584A1 — publié le 19901130

La présente invention est relative à un dispositif de levage auxiliaire, propre à tre mis en oeuvre d'une part en cas de non fonctionnement accidentel de la machine de chargement d'un réacteur nucléaire, notamment pour la manutention des éléments combustibles A mettre en place ou à retirer du coeur de ce réacteur, d'autre part pour la manutention d'outils spécifiques, tels que des outils de déconnexion des tiges de grappes de contrôle, des outils pour capsules irradiées, ou autres accessoires analogues. Dans les réalisations classiques des machines de chargement, les moyens de levage auxiliaires sont habituellement constitués par une potence, munie d'un treuil, qui se déplace sur des voies de roulement appropriées, disposées sur une plateforme, elle-mme supportée par un portique solidaire d'un pont mobile sur des rails disposés perpendiculairement par rapport aux voies de roulement précitées. L'ensemble conposant le moyen de levage auxiliaire, sans tenir compte du pont, présente une masse de 13 000 Kg ; en outre, il occupe en permanence une place importante sur le pont et constitue une sujétion préoccupante à l'égard de la tenue de l'ensemble vis-a-vis des effets des séismes. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de levage auxiliaire, de conception simple, peu encombrant, donc de coût plus réduit, pouvant tre transféré aisément d'une position de stockage à une position d'utilisation ou vice-versa. Elle a pour but également de définir un dispositif n'exigeant qu'une maintenance limitée, sans incidence ou influence sur les moyens environnants et qui, par sa mobilité, évite la mise en oeuvre de dispositions spécifiques complexes et contraignantes pour résister aux séismes. A cet effet, le dispositif considéré, comportant une plateforme de support mobile sur une première voie de roulement horizontale, orientée selon une direction donnée et supportant elle-mme une seconde voie, également horizontale mais perpendiculaire à la première, se caractérise en ce qu'il comporte un caisson amovible, allongé et creux, propre à tre, à la demande, mis en place ou retiré de la plateforme, dans lequel est logé un organe de levage portant en bout un crochet de manutention ou analogue, le caisson étant monté mobile avec la plateforme selon la direction de la première voie et mobile par rapport plateforme selon la direction de la seconde voie au moyen d'une commande d'entraînement portée par le caisson, celui-ci supportant en outre un motoréducteur de manoeuvre de l'organe de levage. Avantageusement quoique de façon non exclusive, l'organe de levage est constitué par une chaîne pousseuse à maillons, coopérant avec un pignon d'entraînement commandé par l'arbre de sortie du motoréducteur, la chaîne provoquant le déplacement dans le caisson d'un coulisseau portant le crochet de manutention. De préférence, le crochet est lui-mme muni d'. un peson de contrôle du poids de la charge & déplacer. Selon une autre caractéristique du dispositif considéré, la commande d'entraînement est une commande manuelle, comportant une manivelle de commande d'un galet moteur en appui sur la seconde voie de roulement et de préférence également d'un galet fou de guidage latéral, roulant sur un retour vertical appartenant à cette voie. De préférence également, un autre galet fou complète le guidage, en étant en appui simultané sur la première voie. Selon une autre caractéristique également, le coulisseau portant le crochet de manutention se déplace dans le caisson sur deux guides en T, prévus dans deux cotés en regard du caisson et sur les branches desquels roulent des galets d'axes perpendiculaires, portés par le coulisseau. Enfin et dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le caisson comporte à son extrémité supérieure un anneau de levage, permettant de le soulever ou de l'appliquer sur la seconde voie portée par la plateforme, selon que le dispositif auxiliaire doit ou non tre mis en oeuvre, notamment pour la manutention d'éléments combustibles dans le coeur du réacteur nucléaire et d'outils spécifiques nécessaires à cette manutention. D'autres caractéristiques d'un dispositif de levage auxilaire pour machine de chargement apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexé sur lesquels : -La figure 1 est une vue en coupe partielle et en élévation d'une plateforme de support d'une machine de chargement classique, sur laquelle est adapté un dispositif amovible de levage auxiliaire selon l'invention. -La figure 2 est une vue de dessus à plus faible échelle de l'ensemble illustré sur la figure 1. -Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques illustrant le processus général d'utilisation de la machine de chargement et, en cas de panne se produisant sur celle-ci, de la mise en place sur la plateforme du dispositif auxiliaire. -La figure 5 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle du caisson du dispositif auxiliaire. -La figure 6 est une vue en coupe longitudinale de la partie supérieure de ce caisson. -La figure 7 est une vue de la partie inférieure de ce caisson, illustrant plus spécialement la commande manuelle réalisant son déplacement sur la seconde voie de la plateforme et le motoréducteur d'entraînement de l'organe de levage, monté dans ce caisson. -La figure 8 est une autre vue de la partie inférieure du caisson, illustrant d'autres moyens avantageusement prévus pour permettre un verrouillage complémentaire de ce caisson sur la plateforme du dispositif. Dans l'exemple illustré sur ces dessins, la référence 1 désigne une plateforme de support horizontale, comprenant un ensemble de roues 2, permettant son déplacement selon une première voie 3, de direction donnée, notamment sur la dalle supérieure. La plateforme 1 fait partie d'une machine de chargement d'un type en lui-mme connu, et dont le détail de la réalisation importe peu à la présente invention. Un chariot 4 est monté sur la plateforme 1 par l'intermédiaire de roues, galets ou analogues 5, permettant son déplacement visà-vis de la plateforme sur des rails d'appui 6, s'étendant selon une direction perpendiculaire à celle de la voie 3. Ces dispositions permettent ainsi au chariot 4 d'tre mis en position précise au-dessus d'un évidement central 7, prévu dans la plateforme et délimité de part et d'autre par deux longerons respectivement la et lb, portant les rails 6. De façon classique, la combinaison des déplacements de la plateforme 1 sur la première voie 3 et du chariot 4 sur les rails 6, permet d'ajuster la position d'un organe de préhension 8 commandé par la machine pour la manutention d'un élément combustible 9, au-dessus d'un quelconque des alvéoles 10 prévus dans le coeur du réacteur. On conçoit cependant que pour des raisons accidentelles, les moyens de levage et le chariot 4 puissent tre momentanément hors service, la manutention des éléments combustibles 9 devant pouvoir faire appel, dans une telle hypothèse sans doute exceptionnelle mais non impossible, à un dispositif de levage auxiliaire de secours, réalisé avantageusement conformément à l'invention. A cet effet, la plateforme 1 supporte directement une seconde voie de roulement 11, dont la direction est choisie perpendiculaire à celle de la première voie 3, donc parallèle aux rails 6. Cette seconde voie 11 comporte un chemin de roulement inférieur 12 et un chemin supérieur 13, parallèle au précédent, le chemin 13 comportant une face d'appui horizontale 14 et un retour latéral et vertical 15, dont les rôles seront explicités plus loin (figure 1). Selon l'invention, le dispositif auxiliaire 16 est constitué par un caisson allongé et creux 17, à l'intérieur duquel est logé un organe de levage 18, de préférence du genre chaine pousseuse à maillons. Celle-ci coopère, à l'extrémité inférieure du caisson 17, avec un pignon d'entraînement 19, calé sur l'arbre 20 d'un mécanisme à embrayage 21 (figure 7), entraîné par l'axe de sortie d'un groupe motoréducteur 22, pour déplacer le coulisseau 23 selon la hauteur du caisson. La chaine à maillons 18 est solidarisée, à une de ses extrémités, d'un coulisseau 23, monté de manière à pouvoir librement se déplacer avec la chaîne à l'intérieur du caisson 17. Sous le coulisseau 23, dans une partie de celui-ci dépassant vers l'extérieur du caisson, est monté un crochet de levage 24, relié au coulisseau par l'intermédiaire d'un peson 25 (figure 6), électromécanique ou électronique, permettant de connaître à tout instant la valeur de la charge portée par le crochet 24. La course du coulisseau 23 dans le caisson 17 est utilement limitée par des contacteurs, respectivement 26 et 27 ; des butées mécaniques réglables 28 et 29 sont également prévues en parties haute et basse respectivement du caisson. Enfin en partie supérieure, celui-ci comporte un anneau de préhension 30 permettant de soulever le dispositif 16 dans son ensemble et selon le cas, de l'installer sur la plateforme 1 ou de la retirer de celle-ci. Le caisson 17 comporte par ailleurs, sur sa paroi externe, une commande 31, électrique ou manuelle, munie d'une manivelle 32 assurant la commande d'un galet moteur 34. Celui-ci porte sur la face d'appui horizontale 14 de la seconde voie 11, tandis qu'un autre galet 33, monté fou sur un axe porté par le caisson, est appliqué contre le retour latéral et vertical 15 de cette mme voie. Un autre galet latéral 35, porté par une patte de support 36 fixée au caisson et monté fou sur son axe, complète le guidage en déplacement de celui-ci vis-à-vis de la voie 11, en venant s'appuyer contre le chemin de roulement inférieur 12 à l'opposé du galet 33 (figure 7). Le coulisseau 23 est lui-mme guidé dans son déplacement vertical de bas en haut ou vice-versa dans le caisson 17, au moyen de deux guides longitudinaux, respectivement 37 et 38, prévus en regard l'un de l'autre dans les côtés latéraux internes du caisson, faisant saillie vers l'intérieur de celui-ci et présentant chacun un profil en T. Sur la barre centrale du T de ces guides, sont appliqués des galets, respectivement 39 dans le plan de la barre centrale et 40 et 41 sur les cotés de celle-ci (figure 5). Le caisson 17 comporte enfin une extension 42, permettant de faciliter son maintien en position verticale par rapport à la voie de roulement 11 au cours de ces déplacements sur celle-ci sous l'effet de la commande 31. Les figures 3 et 4 nontrent très schématiquement comment peut tre mis en oeuvre le dispositif auxiliaire de levage 16. Sur la figure 3, la machine de chargement avec sa plateforme 1 et son chariot 4 est supposée en fonctionnement nornal pour la manutention d'éléments combustibles 9 dans les alvéoles 10 du coeur. En cas d'incident sur les noyens de levage ou le chariot de cette machine, le dispositif auxiliaire 16, qui repose en position de non utilisation sur une chaise ou un râtelier de support R (figure 4), situé dans une zone de dégagement appropriée où l'appareil n'exige aucune précaution particulière, est soulevé par une élingue 43 venant s'engager dans son anneau 30 pour assurer son transfert jusqu'à la plateforme 1 sur laquelle le caisson est descendu Jusqu'à ce que les galets 33,34 et 35 viennent respectivement en appui sur leurs portées 15, 14 et 12. Dans cette position, le caisson 17 peut tre déplacé à volonté par rapport à la plateforme 1 au moyen de la commande 31 selon la direction de la voie 11, la combinaison de ce déplacement avec celui de la plateforme 1 sur la première voie 3, permettant au crochet 24 de pouvoir tre amené à l'aplomb de n'importe quel endroit dans une piscine de réception prévue à l'intérieur du bâtiment du réacteur, pour mettre en place ou retirer de celleci un élément 9 quelconque. Le notoréducteur 22 peut actionner la chaîneà maillons 1B ; de zeme, les moyens de commande des déplacements du coulisseau 23 peuvent en permanence tre alimentés à partir d'un cible 44, des boîtiers ou coffrets de connection 45 et-46 étant avantageusement prévus pour la distribution adéquate des signaux de commande et de 1'énergie électrique nicessaire. Avantageusement, on prévoit sur la plateforme 1, des moyens de verrouillage complémentaires du dispositif auxiliaire de levage 16, une fois celui-ci mis en place de la manière indiquée ci-dessus. De préférence et comme illustré notamment sur la vue de détail de la figure 8, ces moyens comportent une griffe 51 comprenant un bec d'accrochage 51a, cette griffe étant montée pivotante autour d'un axe 52 porté par le caisson 17. Sur la griffe 51 est également articulée, autour d'un axe 53 à l'opposé du bec-51a vis-à-vis de l'axe 52, une extrémité d'une tringle 54, telle-mme articulée à son autre extrémité sur un levier 55 autour d'un axe 56. Le levier 55 est monté solidaire d'un bras de manoeuvre 57 et est susceptible de pivoter autour d'un axe 59 porté par le caisson 17. Le bec 51a de la griffe coopère en position de verrouillage du dispositif auxiliaire de levage avec une butée 58 prévue à la partie inférieure du chemin de roulement 12 de la voie 11. Un mécanisme de blocage 60 est également prévu sur le caisson pour immobiliser le levier 55 dans la. position représentée en traits pleins sur la figure, où le bec 51a s'engage derrière la butée 58, en immobilisant ainsi le dispositif 16 sur la plateforme. Lorsque le dispositif est mis en place, le bras 57 est en position relevée, comme représenté en traits mixtes, le pivotement du levier 55 autour de l'axe 59 provoquant simultanément par l'intermédiaire de la tringle 54 le basculement de la griffe 51 vers le bas autour de son axe 52, le bec 51a étant disposé sous la butée 58. Une fois cette mise en place réalisée, l'abaissement du bras 57 détermine le relèvement de la griffe et l'engagement du bec derrière la butée, en immobilisant alors l'ensemble vis-à-vis de la voie de roulement 11 et par suite de la plateforme 1 qui porte cette dernière. Dans cette position, le levier 55 est maintenu bloqué par le mécanisme 60 convenablement manoeuvré, manuellement ou à distance. On réalise ainsi un dispositif de levage auxiliaire simple, qui présente de nombreux avantages grâce à sa très grande mobilité et à son poids réduit, ne dépassant pas 2.100 Kg, soit environ le sixième de celui du dispositif actuellement en usage dans la technique. Le dispositif n'exige aucune maintenance particulière, notamment vis-à-vis des effets des séismes, tout en garantissant la mise en oeuvre des fonctions nécessaires en cas de panne ou d'indisponibilité des moyens de levage ou le chariot de cette machine. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté ci-dessus ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, on pourrait envisager de monter le dispositif de levage auxiliaire aussi bien du côté droit que du côté gauche de la plateforme sur la figure 1, sur la partie de la voie de roulement 11 correspondante. De mme, on peut avantageusement disposer sur le dispositif de levage une sonde pour détecter la vitesse sur l'arbre de sortie du motoréducteur, ainsi qu'un frein de sécurité, bloquant cet arbre en cas de survitesse. Enfin, une sécurité pourrait tre prévue sur le coulisseau pour provoquer l'arrt du mouvement de ce dernier en cas de surcharge sur le crochet de manutention. REVENDICATIONS 1-Dispositif de levage auxiliaire comportant une plateforme de support mobile (1) sur une première voie de roulement horizontale (3) orientée selon une direction donnée et supportant elle-mme une seconde voie (11), également horizontale mais perpendiculaire à la première, caractérisé en ce qu'il comporte un caisson amovible (17), allongé et creux propre à tre, à la demande, mis en place ou retiré de la plateforme (1), dans lequel est logé un organe de levage (18) portant en bout un crochet de manutention (24) ou analogue, le caisson étant monté mobile avec la plateforme selon la direction de la première voie et mobile par rapport à la plateforme selon la direction de la seconde voie au moyen d'une commande d'entraînement (31) portée par le caisson, celui-ci supportant en outre un motoréducteur de manoeuvre (22) de 1'organe de levage. 2-Dispositif de levage auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de levage est constitué par une chaîne pousseuse à maillons (18) coopérant avec un pignon d'entraînement (19) commandé par l'arbre de sortie (20) du motoréducteur (22), la chaine provoquant le déplacement dans le caisson d'un coulisseau (23) portant le crochet de manutention. 3-Dispositif de levage auxiliaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le crochet est muni d'un peson (25) de contrôle du poids de la à manutentionner. 4-Dispositif de levage auxiliaire selon l'une quelconque des revendications 1 3, caractérisé en ce que la commande d'entraînement (31) est une commande manuelle, comportant une manivelle (32) de commande d'un galet moteur (34) en appui sur la seconde voie de roulement (11) et au moins un galet fou de guidage latéral (33), roulant sur un retour latéral et vertical (15) appartenant à cette voie (11). 5-Dispositif de levage auxiliaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que la commande d'entraînement comporte deux galets de guidage (33,35). 6-Dispositif de levage auxiliaire selon l'une des revendications à 5, caractérisé en ce que le coulisseau (23) portant le crochet de manutention (24) se déplace dans le caisson (17) sur deux guides en T (37, 38) prévus dans deux cotés en regard du caisson, sur les branches desquels roulent des galets (39,40,41) d'axes perpendiculaires, portés par le coulisseau. 7-Dispositif de levage auxiliaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le coulisseau (23) comporte une sécurité apte à provoquer l'arrt de son mouvement dans le caisson (17) en cas de surcharge sur le crochet de manutention (24). 8-Dispositif de levage auxiliaire selon l'une quelconque des' revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la vitesse de l'arbre de sortie (20) du motoréducteur (22) comporte une sonde de nesure et un frein de sécurité, bloquant l'arbre en cas de survitesse. 9-Dispositif de levage auxiliaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le caisson (17) comporte à son extrémité supérieure un anneau de levage (30) permettant de le soulever ou de l'appliquer sur la seconde voie (11), portée par la plateforme 1. 10-Dispositif de levage auxiliaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens complémentaires de verrouillage sur la plateforme 1, comprenant une griffe articulée (51) sur le caisson (17) et commandée par une tringle (54), elle-mme articulée sur un levier (55) pivotant sous 1'effet d'un bras de commande (57) de manière à engager le bec (51a) de la griffe derrière une butée (58), appartenant à la seconde voie de roulement (11). 11-Dispositif de levage auxiliaire selon la revendication 10, caractérisé en ce que le levier pivotant (55) coopère avec un mécanisme de blocage (60), immobilisant le levier dans la position ou le bec (51a) de la griffe (51) s'engage derrière la butée (58).