Brevet FR2662473A1 — publié le 19911129

La présente invention concerne un dispositif de positionnement simu Ltané de p Lusieurs éLéments de Liaison fi Letés pour La fixation d'une pièce sur un apparei L. Dans de nombreuses applications industrie L- Les, on uti Lise pour fixer de manière amovib Le une pièce sur un apparei L, p Lusieurs éLéments de Liaison Fi Letés constitués par exemp Le par des goujons. C'est notamment Le cas pour des enceintes sous pression uti Lisées dans L'industrie, notamment nuc Léaire, par exemp Le Les cuves de réacteurs nuc Lé- aires, chimique ou pétrochimique o un couverc Le est fixé de manière amovib Le sur une cuve afin de pouvoir intervenir périodiquement dans Ladite cuve. A cet effet, Le couverc Le est fixé sur La cuve par des goujons qui sont vissés dans des tarau- dages prévus en partie haute de Ladite cuve et qui pénètrent dans des a Lésages débouchants prévus dans La bride du couvercle et correspondant auxdits tarau- dages. Ces goujons sont généra Lement employés en assez grand nombre et relativement rapprochés Les uns des autres, si bien que Le démontage et Le remontage du couverc Le nécessitent Le positionnement, Le dévissage et Le vissage de tous ces goujons en p Lus de Leur mise en tension. Pour p Lacer simu Ltanément L'ensemb Le des goujons dans Les a Lésages débouchants du couverc Le et dans Les taraudages de La cuve, Lesdits goujons sont disposés sur un organe support qui, dans Le cas d'une cuve de réacteurs nuc Léaires, est constitué par exemp Le par un anneau rigide sur Leque L Lesdits goujons sont uniformément répartis en symétrie po Laire. Jusqu'à présent, Le centrage des goujons par rapport aux a Lésages dêbouchants du couverc Le et par rapport aux taraudages de La cuve est réa Lisé en dé- p Laçant vertica Lement L'organe support qui est posi- tionné axia Lement par rapport à L'axe du couverc Le et qui est guidé par un ensemble de rai Ls disposés exté- rieurement sur La partie haute dudit couvercle, Lui même étant monté sur La cuve. Or, on sait que La réa Lisation du couverc Le et de La cuve tient compte de tolérances de fabrica- tion et que L'assemb Lage de ces éLéments entre eux nécessite L'existence de jeux fonctionnes. De p Lus, Les taraudages situés sur La cuve ont une position diamétra Le par rapport à L'axe principa L de Ladite cuve. Par conséquent, compte tenu de L'absence d'une référence unique, Le couvercle occupe une position particu Lière et indépendante par rapport à La cuve. Ainsi, Le positionnement idea L, c'est à dire une superposition parfaite de L'axe d'un goujon avec L'axe d'un taraudage correspondant ne peut être obtenue que par coïncidence, ce qui est Loin d'être une situation satisfaisante, et qui est inacceptab Le pour des opérations répétitives, exécutées par exemp Le dans un environement confiné. Le but de La présente invention est donc de proposer un dispositif qui permet d'a Ligner et de positionner Les éLéments de Liaison fi Letés dans Le pro Longement des taraudages correspondants, Les axes desdits taraudages étant retenus comme axe de référence. Suivant L'invention, Le dispositif de positionnement simu Ltané de p Lusieurs éLéments de Liaison fi Letés portés par un organe support et destiné à La fixation d'une pièce p Lacée sur un apparei L, Ladite pièce comportant des a Lésages débouchants pour Le passage des éLéments de Liaison fi Letés et Ledit apparei L comportant des taraudages correspondant auxdits a Lésages dêbouchants et susceptib Les de recevoir Lesdits éLéments de Liaison fi Letés est caractérisé en ce qu'i L comprend: des moyens de contrôLe permanent et de correction de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés par rapport aux axes des taraudages correspondants, des moyens de contrôLe permanent et de correction de L'horizonta Lité dudit organe support, et des moyens de manutention dudit organe support. Se Lon d'autres caractéristiques de L'invention: Les moyens de contrôLe permanent de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés par rapport aux axes des taraudages correspondants comprennent au moins deux générateurs Laser montés sur Ledit organe support et destinés à coopérer chacun avec une ce L Lu Le de réception montée sur Ledit appa- rei L, chaque générateur Laser est monté sur Ledit organe support par L'intermédiaire d'une p Latine de rég Lage permettant de positionner Ledit générateur se Lon un axe para LLèLe aux axes desdits éLéments de Liaison fi Letés, chaque ce L Lu Le de réception est montée sur Ledit apparei L par L'intermédiaire d'une p Latine support se Lon un axe para LLèLe aux axes des taraudages dudit apparei L, Ledit axe étant L'axe de référence pour Le positionnement dudit organe support des éLé- ments de Liaison fi Letés, Ladite p Latine support comprend deux a Lésages distants L'un de L'autre d'un espace correspondant à L'écartement de deux taraudages contigus, chaque a Lésage étant muni d'un moyen de centrage sur Ledit taraudage correspondant, chaque a Lésage de Ladite p Latine support est ouvert radia Lement pour encerc Lé partie L Lement Ledit taraudage correspondant, Les moyens de correction de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés par rapport aux axes des taraudages correspondants sont formés par au moins un coup Le de vérins opposés, fixes sur Ledit organe support dans une position horizonta Le et dont chaque tige est munie, à son extrémité Libre, d'au moins un ga Let coopérant avec: une rampe de guidage dudit organe support, montée sur La pièce destinée à être fixée sur Ledit apparei L, chaque ga Let est monté sur un axe para LLèLe à La surface de contact de Ladite rampe de guidage correspondante, Les moyens de contrôLe permanent de L'horizonta Lité de L'organe support des éLéments de Liaison fi Letés comprennent au moins deux inc Lino- mètres montés sur Ledit organe support, Les moyens de correction de L'horizonta- Lité de L'organe support des éLéments de Liaison fi Letés comprennent des vérins d'isonive Lage interposes entre Les moyens de manutention et Ledit organe support. L'invention sera mieux comprise à L'aide de La description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemp Le et faite en se référant aux dessins annexes, sur Lesque Ls: La Fig 1 est une vue schématique en p Lan du dispositif de positionnement se Lon L'invention disposé au dessus du couverc Le d'une cuve d'un réacteur nucléaire, La Fig 2 est une vue de dessus de La Fig. 1, La Fig 3 est une vue partie L Le en coupe et à p Lus grande éche L Le du dispositif de position- nement se Lon L'invention, La Fig 4 est une vue en coupe d'un géné- rateur Laser et de sa ce L Lu Le de réception correspon- dante, La Fig 5 est une vue en coupe se Lon La Ligne 5-5 de La Fig 3, La Fig 6 est une vue en coupe se Lon La Ligne 6-6 de La Fig 3, La Fig 7 est une vue identique à La Fig. 3 montrant Le positionnement d'un éLément de Liaison fi Leté dans son taraudage correspondant. 2 | O Le dispositif conforme à L'invention te L qu'i L est représenté aux Figs 1 et 2 est uti Lisé pour Le positionnement simu Ltané de p Lusieurs éLéments de Liaison fi Letés 1, constitués par exemp Le par des goujons et destinés à La fixation d'un couverc Le 2 sur une cuve 3 par exemp Le d'un réacteur nuc Léaire. A cet effet, La cuve 3 comporte, en partie haute, un ensemb Le de taraudages 4 répartis symétri- quement sur une circonférence concentrique par rapport à L'axe principa L de Ladite cuve et destinés à recevoir chacun L'extrémité fi Letée d'un éLément de Liaison 1. D'autre part, Le couverc Le 2 est pourvu d'une bride périphérique 2 a percée d'a Lésages débouchants 5 correspondant aux taraudages 4 de La cuve 3 et répartis symétriquement sur une circonfé- rence concentrique par rapport à L'axe principa L dudit couverc Le Chaque a Lésage débouchant 5 est destiné au passage d'un éLément de Liaison fi Leté 1. Comme ce La est représenté sur La Fig 3 La périphérie intérieure de La cuve 3 comporte un Lamage axia L 6 et reçoit par emboîtement un centrage 7 prévu sur La bride 2 a du couverc Le 2. L'ensemb Le des éLéments de Liaison fi Letés 1 correspondant au nombre d'alésages débouchants 5 et de taraudages 4 est porté par un organe support 8 qui, dans Le cas présent, est constitué par un anneau rigide sur Leque L Lesdits éLéments de Liaison 1 sont uniformément répartis en symétrie po Laire (Fig 2). Cet organe support 8 muni de L'ensemb Le des éLéments de Liaison fi Letés 1, est supporté par des moyens de manutention 9 constitués par exemp Le par un pa Lonnier, de sorte à pouvoir L'amener en surp Lomb de La bride 2 a du couverc Le 2 en p Lace sur La cuve 3. Le dispositif se Lon L'invention comporte, d'une part, des moyens de contrôLe permanent et de correction de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés 1 par rapport aux axes des taraudages 4 correspondants et, d'autre part, des moyens de contrôLe permanent et de correction de L'horizonta Lité de L'organe support 8. Pour ce La, Le couverc Le 2 est surmonté de deux co Lonnes vertica Les 10 diamétra Lement opposées et sur Lesque L Les prennent p Lace des co L Liers de fixation Il (Fig 3), b Loqués en position à L'aide de moyens de fixaiton c Lassiques, non représentés. Sur Les co L Liers de fixation 11 de chaque co Lonne 10 est montée une rampe de guidage 12 en forme de "V" assurant Le guidage vertical de L'organe support 8. Le dispositif comporte donc deux rampes de guidage 12 diamétra Lement opposées qui coopèrent chacune avec des moyens de correction de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés 1 par rapport aux axes des taraudages 4 de La cuve 3. Ces moyens sont constitués par des vérins hydrau Liques à double effet 13 regroupés de façon à former, au minimum deux couples de vérins diamétra- Lement opposés (Fig 2). Chaque coup Le de vérins 13 est formé de deux vérins, respectivement 13 a, 13 b (Fig 5) opposés, situés en périphérie intérieure de L'organe support 8, et fixées dans une position horizonta Le. Chaque vérin 13 a et 13 b comporte une tige de sortie 14 a et 14 b dont L'extrémité Libre est pourvue d'un ga Let 15 S et 15 b qui coopère avec La surface de contact correspondante de La rampe de guidage 12. Chaque ga Let 15 a et 15 Sb est monté sur un axe, respectivement 16 a et 16 b, para LLëLe 3 La surface de contact correspondante de Ladite rampe de guidage 12. En se reportant maintenant aux Figs 3 et 4, on va décrire Les moyens de contro Le permanent de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés 1 par rapport aux axes des taraudages 4 correspondants. Ces moyens uti Lisent au moins deux faisceaux Laser. A cet effet, L'organe support 8 comporte deux générateurs Laser 20 diamétra Lement opposés qui sont destinés à coopérer chacun avec une ce L Lu Le de réception 30 montée sur La cuve 3. Chaque générateur Laser 20 est situé en périphérie extérieure de L'organe support 8 dans Leque L est ménagé un évidement 21 servant à Loger une p Lat i ne de rég Lage 22 fixée par exemp Le à L'aide des vis 23. La p Latine de rég Lage 22 comporte des trous taraudés 24 dans Lesque Ls sont vissés des vis de fixation 25 b Loquant une seme L Le 26 du générateur Laser 20. Des vis de pression 27 permettent de rég Ler La position dudit générateur Laser 20 se Lon un axe vertica L para LLêLe aux axes des éLéments de Liaison fi Letés 1. Chaque ce L Lu Lede réception 30 est portée par une p Latine support 31 qui comporte, à cet effet, un a Lésage 32 d'axe C dans Leque L est fixée Ladite ce L Lu Le par L'intermédiaire de vis 33 (Fig 4) Cette ce L Lu Le de réception 30 est donc positionnée se Lon L'axe C de L'a Lésage 32. La p Latine support 31 comprend deux a Lésages 34 distants L'un de L'autre d'un espace correspondant à L'écartement de deux taraudages 4 contigus, c'est à dire de deux éLéments de Liaison fi Letés 1. Chaque a Lésage 34 d'axe A' (Fig 4) est ouvert radia Lement ce qui permet un encerc Lement partie L du taraudage 4 correspondant et par conséquent de L'éLément de Liaison fi Leté 1 correspondant, Lorsque ce Lui-ci est vissé dans Ledit taraudage. D'autre part, chaque a Lésage 34 est muni, en sai L Lie sur La face inférieure de La p Latine support 31, d'un centrage 35 concentrique et ouvert de La même façon que Ledit a Lésage. Ce centrage 35 est mis en place dans un Lamage 36 ménagé à La partie supérieure des taraudages 4 correspondants Chaque Lamage 36 est défini par un axe A qui est éga Lement ce Lui du taraudage 4 corres- pondant et qui est positionné sur une circonférence concentrique à L'axe principal de La cuve 3. Grâce 3 cette disposition, on obtient une superposition parfaite des axes A et A' et L'axe C de La ce L Lu Le de réception 30 est donc para LLèLe aux axes des taraudages 4 de La cuve 3. De ce fait, L'axe C de Ladite ce Llu Le de réception 30 devient La référence par rapport 3 Laque L Le L'organe support des éLéments de Liaison fi Letés 1 est positionné. Par ai L Leurs, Le dispositif se Lon L'inven- tion comporte des moyens de contr 6 Le permanent et de correction de L'horizonta Lité de L'organe support 8 des éLéments de Liaison fi Letés 1. Ces moyens sont constitués par au moins deux inc Linomêtres 40 (Figs 2 et 5) prévus sur L'organe support 8 et qui assurent, en phase dynamique un contrôLe permanent de La position dudit organe support qui doit être rigoureusement horizonta Le. Pour garantir cette position, des vérins d'isonive Lage 41 (Figs 1 et 2) sont prévus entre chaque point d'accrochage de L'organe support 8 avec Les moyens de manutention 9 dudit organe support. L'ensemb Le du dispositif est géré par un automate programmab Le non représenté. Le dispositif fonctionne de La manière suivante. Tout d'abord, Le couverc Le 2 est centré sur La cuve 3, puis L'organe support 8 muni de L'ensemb Le des éLéments de Liaison fi Letés 1 est amené au dessus dudit couverc Le par L'intermédiaire des moyens de manutention 9. Lorsque L'extrémité inférieure des éLéments de Liaison fi Letés 1 est 3 que Lques centimètres au-dessus du couverc Le 2 de La cuve 3, Le système est enc Lenché Les inc Linomêtres 40 vérifient en permanen- ce L'horizonta Lité de L'organe support 8 et L'automate programmable commande, en fonction des informations transmises par Lesdits inc Linométres Les vérins d'isonive Lage 41 de Façon à maintenir Ledit organe support 8 dans une position horizontale rigoureuse. Simu Ltanément, L'automate programmab Le commande, d'une part, La mise en contact des ga Lets 515 a et 15 b des vérins 13 a et * 1 b de chaque coup Le de vérins 13 avec Les rampes de guidage 12 correspondan- tes et, d'autre part, L'a L Lumage des générateurs Laser dont Les faisceaux viennent éc Lairer Les cib Les constituées par Les ce L Lu Les de réception 30. Cet automate programmable ana Lyse Les signaux émis par Les ce L Lu Les de réception 30 et commande Les vérins 13 a et 13 b en fonction des signaux reçus pour effectuer des éventue L Les corrections de façon à amener Les axes des générateurs Laser 20 en concordance avec Les axes des ce L Lu Les de reception 30 correspondantes et à a Ligner Les éLéments de Liaison fi Letés 1 avec Les taraudages 4 correspondants. Cette recherche de La position optimum est effectuée en permanence jusqu'à ce que Les éLéments de Liaison fi Letés 1 traversent-Les a Lésages débouchants de La bride 2 a du couvercle 2. Ensuite, Les éLéments de Liaison fi Letés sont vissés dans Les taraudages 4 (Fig 7) par des moyens appropriés non représentés. La présence du couvercle 2, en p Lace sur La cuve 3 sert de point fixe permettant à L'organe support de venir y prendre appui de façon à venir y chercher La position idéa Le qui permet d'exécuter Les opérations de vissage dans Les conditions optimales. De cette façon, on fait abstraction de La position du couverc Le par rapport à La cuve, tout en admettant que L'axe de chaque a Lésage débouchant dudit couverc Le peut s'y situer dans une fourchette de to Lérance. Le dispositif se Lon La présente invention permet donc de positionner simu Ltanément, avec pré- cision, p Lusieurs éLéments de Liaison fi Letés par rapport à des taraudages prévus sur un apparei L et destinés à recevoir Lesdits éLéments pour La fixation d'une pièce sur cet apparei L. Le dispositif suivant L'invention s'app Lique non seu Lement aux centra Les nuc Léaires, mais à d'autres secteurs de L'industrie nucléaire, aux insta L Lations pétro Lières et prétrochimiques, aux insta L Lations minières, ou encore pour La fermeture de turbines, vannes hydrau Liques, conduites sous pression ou corps de vannes De façon généra Le, Le dispositif suivant L'invention s'applique dans Le cadre de nombreuses insta L Lations industrie L Les mettant en oeuvre des éLéments de vissage. REVENDICAT Ir ONS 1 Dispositif de positionnement simu Ltané de p Lusieurs éLéments de Liaison fi Letés ( 1) portés par un organe support ( 8) et destinés à La fixation d'une pièce ( 2) p Lacée sur un apparei L ( 3), Ladite pièce portant des a Lésages débouchants ( 5) pour Le passage des éLéments de Liaison fi Letés () et Ledit apparei L comportant des taraudages ( 4) correspondants auxdits a Lésages débouchants ( 5): et susceptib Les de recevoir Lesdits éLéments de Liaison fi Letés ( 1), caractérisé en ce qu'i L comprend des moyens de contrôLe permanent et de correction de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés ( 1) par rapport aux axes des taraudages t( 4) correspondants, des moyens de cortrôLe permanent et de correction de L'horizonta Lité dudit organe support ( 8), et des moyens de manutention ( 9) dudit organe support ( 8). 2 Dispositif se Lon La revendication 1, caractérisé en ce que Les moyens de contrôLe permanent de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés ( 1) par rapport aux axes des taraudages ( 4) correspondants comprennent au moins deux générateurs Laser ( 20) montés sur Ledit organe support ( 8) et destinés à coopérer chacun avec une ce L Lu Le de réception ( 30) montée sur Ledit apparei L ( 3). 3 Dispositif se Lon La revendication 2, caractérisé en ce que chaque générateur Laser ( 20) est monté sur Ledit organe support ( 8) par L'intermédiaire d'une p Latine de rég Lage ( 22, 27) permettant de positionner Ledit générateur Laser se Lon un axe para LLèLe aux axes des éLéments de Liaison fi Letés (C) 4 Dispositif se Lon La revendication 2, caractérisé en ce que chaque ce L Lu Le de réception ( 30) est montée sur Ledit apparei L ( 3) par L'intermédiaire d'une p Latine support ( 31) se Lon un axe para LLèLe aux axes des taraudages ( 4) dudit apparei L ( 3), Ledit axe étant L'axe de référence pour Le positionnement dudit organe support ( 8) des éLéments de Liaison fi Letés ( 1). 5 Dispositif se Lon La revendication 4, caractérisé en ce que Ladite p Latine support ( 31) comprend deux a Lésages ( 34) distants L'un de L'autre d'un espace correspondant à L'écartement de deux taraudages ( 4) contigus, chaque a Lésage ( 34) étant muni d'un moyen de centrage ( 35) sur Ledit taraudage ( 4) correspondant. 6 Dispositif se Lon La revendication 4, caractérisé en ce que chaque a Lésage ( 34) de Ladite p Latine support ( 31) est ouvert radia Lement pour encerc Ler partie L Lement Ledit taraudage ( 4) correspondant. 7 Dispositif se Lon La revendication 1, caractérisé en ce que Les moyens de correction de La position des axes des éLéments de Liaison fi Letés ( 1) par rapport aux axes des taraudages ( 4) correspondants sont formés par au moins un coup Le de vérins ( 13 a, 13 b) opposés, fixes sur Ledit organe support ( 8) dans une position horizonta Le et dont chaque tige ( 14 a, 14 b) est munie, à son extrémité Libre, d'au moins un ga Let ( 1 Sa, 1 Sb) coopérant avec une rampe de guidage ( 42) dudit organe support ( 8) , montée sur La pièce ( 2) destinée à être Fixée sur Ledit apparei L ( 3). 8 Dispositif selon La revendication 7, ca- ractérisé en ce que chaque ga Let ( 1 Sa, 1 Sb) est monté sur un axe ( 16 a, 16 b) para LLèLe à La surface de con- tact de Ladite rampe de guidage ( 12) correspondante. 9 Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que Les moyens de contrôLe permanent de L'horizonta Litê de L'organe support ( 8) des êLéments de Liaison fi Letés ( 1) comprennent au moins deux inc Linomètres ( 40) montés sur Ledit organe support ( 8). Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que Les moyens de correction de L'horizonta Lité de L'organe support ( 8) des éLéments de Liaison fi Letés ( 1) comprennent des vérins d'isonive Lage ( 41) interposés entre Les moyens de manutention ( 9) et Ledit organe support ( 8).