Brevet FR2666442A1 — publié le 19920306

MACHINE DE REMPLACEMENT DE PORTES D'ACCES A DES ZONES IRRADIEES, ET UTILISATION D'UNE TELLE MACHINE DESCRIPTION L'invention est relative à une machine de remplacement de portes d'accès à des zones irradiées, et à l'utilisation d'une telle machine. Une telle machine est décrite dans Le brevet français 2 544 542 Elle est conçue pour opérer à partir de l'extérieur, et elle comporte une embouchure qui est plaquée contre une ouverture sur une paroi de protection biologique La zone irradiée s'étend dans une cellule située derrière la paroi de protection biologique et délimitée par une seconde paroi, étanche mais perméable aux radiations, qui est munie de portes d'accès à la zone irradiée Ces portes sont fréquemment munies d'appareils qu'il convient de remplacer périodi- quement, tels que des capteurs ou des agitateurs si un gaz circule dans la cellule Le produit contaminant a la faculté de s'écouler hors de la cellule dès que la porte est enlevée C'est pourquoi la machine de remplacement de portes doit posséder l'étanchéité nécessaire pour arrêter cet écoulement et ne nécessiter à aucun moment la mise en communication de la zone irradiée avec l'extérieur. La machine contient un mécanisme de navette tournant qui comprend deux supports de porte en forme d'alvéoles munis de moyens pour agripper les portes d'accès Un premier support est amené devant l'ouver- ture de la paroi de protection biologique La porte à extraire est agrippée puis retirée et maintenue dans l'alvéo Le Une rotation du mécanisme de navette permet ensuite d'amener un autre support devant l'ou- verture de la paroi de protection biologique, dont l'alvéole contient une porte de remplacement Cette porte est introduite dans l'ouverture jusqu'à la paroi de la cellule La machine doit tenir les fonctions de protection biologique et d'étanchéité, ce qui implique qu'elle est lourde et encombrante à cause de la grande quantité de matériau absorbant les radia- tions qu'il faut placer autour du mécanisme de navette. L'étanchéité ne peut être assurée qu'avec de nombreux joints, qui n'offrent d'ailleurs pas une sûreté totale Enfin, l'utilisation d'une telle machine impose de munir la cellule de manchons qui relient l'ouverture de la paroi de protection biologique à l'ouverture de la cellule sur laquelle la porte est disposée La porte est alors fixée à une tige qui s'étend dans le manchon Avant d'utiliser la machine, on tire sur la tige pour faire glisser la porte dans le manchon jusqu'à proximité de la paroi de protection biologique La tige est alors démontée de la porte. Bien entendu, la porte et le manchon sont constitués de telle manière que l'étanchéité ne soit jamais rompue. Toute cette construction est compliquée et coûteuse On est même parfois amené à déformer localement les cellules en rapprochant les portes de la paroi de protection biologique pour éviter les manchons trop longs. La machine conforme à l'invention a donc pour origine le désir d'éviter cette complexité dans l'installation et le procédé L'originalité fondamen- tale est que la nouvelle machine est utilisée entre la paroi de protection biologique et la paroi de la cellule La machine n'a plus de rôle de protection biologique à tenir et doit simplement être étanche. Comme sa structure est très simplifiée et que de légers défauts d'étanchéité sont moins graves que dans le cas d'une machine utilisée de l'extérieur, l'étanchéité peut d'ailleurs être assurée beaucoup plus simplement. Il est en particulier possible de renoncer au joint à effet multiple, couramment utilisé dans ce genre de technique, qui est plaqué autour de l'ou- verture de la paroi de protection biologique et dont la forme spéciale garantit l'absence de contamination des zones externes Avec la nouvelle machine, une légère contamination est acceptée mais une décontamina- tion entreprise ensuite suffit pour ramener une pro- preté admissible autour de l'ouverture de la cellule. L'invention est donc relative à une machine de remplacement de portes d'accès à des zones conta- minées, comprenant une enceinte munie d'une ouverture et contenant deux systèmes de manipulation de porte, chaque système de manipulation de porte comprenant un support de porte et des moyens de verrouillage de la porte au support, l'enceinte contenant en outre un mécanisme de navette dont dépendent les supports de porte et qui est constitué de manière à pouvoir placer alternativement chacun des supports de porte dans l'ouverture, la machine comprenant en outre un premier joint disposé autour de l'ouverture et créant une étanchéité entre l'enceinte et une paroi délimi- tant une zone contaminée, caractérisée en ce qu'elle comprend un deuxième joint disposé dans l'ouverture et créant une étanchéité entre l'enceinte et un support placé dans l'ouverture, un troisième joint disposé sur ledit support et créant une étanchéité entre la porte et ledit support, ainsi qu'un dispositif de décontamination d'un volume étanche limité par les trois joints. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif: la figure 1 est une vue d'ensemble de l'invention; la figure 2 est une vue d'ensemble d'une autre réalisation de l'invention; la figure 3 détaille le dispositif d'étan- chéité; la figure 4 représente un schéma de consti- tution de porte d'accès; la figure 5 représente L'environnement de l'invention; et la figure 6 représente une vue de face des supports de porte. La première réalisation de La machine comprend une caisse ou enceinte 1 pourvue d'une ouver- ture 2 sur un côté L'enceinte 1 contient deux sys- tèmes identiques de manipulation de porte 3, occupant chacun sensiblement une moitié du volume de L'enceinte et dont chacun comprend deux vis d'Archimède para Llèles 4 Les vis d'Archimède 4 sont orientées avec un axe correspondant à la direction de passage à travers l'ouverture 2 Elles sont réunies entre el Les par une extrémité à une première barre pivotante 5 et par Leur autre extrémité à une seconde barre pivotante 6 La seconde barre pivotante 6 est assujettie à un pivot 7 fixé à L'enceinte 1 non loin de l'ouverture 2, alors que la première barre pivotante 5 est assujet- tie à un pivot mobile 8 qui traverse la face de l'en- ceinte 1 opposée à l'ouverture 2, qui est un couvercle 9 détachable. Un premier moteur 10 fixé à l'extérieur du couvercle 9 entraîne le pivot mobile 8. Les deux barres 5 et 6 pivotent et un des deux systèmes de manipulation de porte 3 passe devant l'ouverture 2 à chaque demi-tour Dans cette position, une extrémité à section carrée 11 des vis d'Archimède 4 vient engrener dans un c Labot 12 à l'extrémité d'un axe 13 pivotant dans Le couvercle 9 suivant l'axe des vis d'Archimède 4 Un second moteur 14 fixé à l'extérieur du couvercle 9 entraîne les deux axes 13 d'un même mouvement grâce à une transmission compre- nant des cardans 43. Un panneau 15 est accroché aux vis d'Archi- mède 4 de chaque système de manipulation de porte 3 On peut y distinguer une bride arrière 16 portant des écrous d'engagement des vis d'Archimède 4, une zone cylindrique 17 s'étendant à partir de la bride arrière 16 en direction de l'ouverture 2, et une plaque de fermeture 18 sensiblement plane, entourée par la zone cylindrique 17 La zone cylindrique 17 et la plaque de fermeture 18 délimitent vers l'avant une cavité 19 de logement de porte. A l'état o la machine a été représentée, un des panneaux 15 a été déplacé tout au bout des vis d'Archimède 4 qui le soutiennent de manière à obstruer l'ouverture 2, alors que l'autre panneau est rétracté à l'intérieur de l'enceinte 1, près de la première barre pivotante 5 Il porte une porte 20 logée dans la cavité 19 et qui porte elle-même un composant tel qu'un appareil de mesure 21. Plusieurs systèmes sont utilisables pour bloquer une porte 20 sur un panneau 15 On peut envisa- ger l'emploi d'un petit vérin pneumatique 44 à deux états, articulé sur la face interne de la plaque de fermeture 18, et dont le déplacement de la tige 45 commande la rotation d'un axe 46 qui entraîne un disque 47 devant la face externe de la plaque de fermeture 18 Des moyens 48 fixés à la périphérie du disque 47 déplacent des tiges 49 qui leur sont articulées et qui coulissent dans des paliers 50 sur le panneau 18 l'extrémité des tiges 49 pénètre dans des évide- ments non représentés de la porte 20 et la bloque ainsi contre la plaque de fermeture 18 Ce système, qui est également représenté à la figure 6, est présent sur les deux panneaux 15 mais n'a été dessiné que sur un seul pour ne pas surcharger la figure 1. Dans cette conception, les systèmes de mani- pulation de porte 3 sont soumis à un mouvement circu- laire qui impose un certain encombrement en largeur à l'enceinte 1 Pour certaines applications, les contraintes d'encombrement peuvent exiger une enceinte plus étroite telle que celle qui est référencée par 1 ' sur la figure 2- La description précédente peut en général être transposée à ce mode de réalisation sauf en ce qui concerne le mécanisme de navette par lequel on déplace les systèmes de manipulation des portes 3. Ce mécanisme est ici constitué en particulier de deux barres coulissantes 5 ' et 6 ' qui remplacent les barres pivotantes 5 et 6 La seconde barre coulissante 6 ' est déplacée sur des appuis fixes 7 ' sur l'enceinte 1 ' alors que la première barre coulissante 5 ' comporte une crémaillère sur laquelle engrène un pignon 51 à l'extrémité du pivot mobile 8 Des systèmes d'appui non représentés fixés à l'enceinte 1 ' maintiennent la première barre coulissante 5 ' contre le pignon 51. Cette réalisation implique de placer l'ouver- ture 2 vers le milieu dans l'enceinte I alors que deux alvéoles sont prévus de part et d'autre pour loger celui des systèmes de manipulation de portes qui n'est pas employé. On se reporte maintenant à la figure 3. Un premier joint d'étanchéité 22 est disposé autour de l'ouverture 2 sur une face avant 23 de l'enceinte 1 et vient à être pressé contre une paroi de cellule 24, autour d'une porte 25 d'accès à une zone irradiée 26 Un deuxième joint d'étanchéité 27 est disposé sur l'extérieur de la zone cylindrique 17 et se trouve pressé contre le bord 28 de l'ouverture 2 quand le panneau 15 est avancé Un troisième joint d'étanchéité 29 plat disposé sur la face externe de la plaque de fermeture 18 et que la partie avant de la zone cylin- drique 17 entoure est pressé contre une porte 25 à remplacer alors qu'un quatrième joint d'étanchéité 30 est pressé entre la face avant de la porte 25 et la paroi de cellule 24 Les quatre joints d'étanchéité 22, 27, 29 et 30 délimitent un volume annulaire 52 étanche avec La porte 25, La paroi de cellule 24, Le panneau 15 et L'enceinte 1. Un circuit de liquide débouche dans ce volume annulaire 52 On a représenté sur la figure une canali- sation 31 percée au travers de l'enceinte 1 et qui se termine sur une pompe d'injection 32 et un réservoir de Liquide 53 à son autre extrémité On trouve un circuit identique, composé d'une canalisation, d'une pompe d'aspiration et d'un réservoir de Liquide à l'endroit diamétralement opposé du volume annulaire 52 L'ensemble permet de faire circuler un fluide de décontamination dans le volume annulaire 52 à l'aide des deux pompes En passant, on distingue un des écrous 33 dont est munie la bride arrière 16 pour l'engagement sur les vis d'Archimède 4. Enfin, la paroi de cellule 24 est munie de pions 34 dont la forme est complémentaire d'évide- ments 35 de l'enceinte 1 pour permettre un centrage correct de l'ouverture 2 autour de la porte 25. Le procédé de remplacement de portes consiste d'abord à placer l'enceinte 1 sur la paroi de cellule 24 en emboîtant correctement les pions 34 dans Les évidements 35 Les joints 22 et 29 sont pressés contre la paroi de cellule 24 et la porte 25 Ce pressage peut être accompli par le poids propre de la machine si la paroi de cellule 24 est un plafond Sinon, l'en- ceinte 1 peut être bridée contre La paroi de cellule 24 ou pressée par un moyen mécanique quelconque. Il est alors procédé au verrouillage de la porte 25 sur le panneau 15 à l'aide du vérin pneuma- tique 44, à la suite de quoi les vis d'Archimède 4 sont mises en mouvement pour soulever le panneau 15 et retirer la porte 25 Le contenu contaminé de La zone irradiée 26 peut s'introduire dans l'enceinte 1 Les joints 22 et 29 L'empêchent toutefois de s'écou- ler à L'extérieur et devant la plaque de fermeture 18 Sans déplacer l'enceinte 1 de La paroi de cellule 24, le mécanisme de navette tourne d'un demi-tour de manière à placer la porte 20 de remplacement devant l'ouverture 2 Le panneau 15 est ensuite avancé jusqu'à placer la porte 20 sur la zone irradiée 26 La porte 20 est ensuite déverrouillée du panneau 15 Le volume annulaire étanche 52 a cependant été reconstitué, si bien qu'on procède à sa décontamination en y injec- tant du liquide de lavage qui est ensuite aspiré. L'enceinte 1 peut ensuite être retirée. Le panneau 15 reste à l'état représenté pour isoler complètement le contenu contaminé de l'enceinte 1 de l'extérieur, grâce au joint 27 qui obstrue herméti- quement l'ouverture 2. Les portes contaminées telles que 25 sont sorties de l'enceinte 1 après avoir placé la machine sur un conteneur ayant une forme semblable à celle de la paroi de cellule 24 La porte contaminée est placée sur l'ouverture du conteneur de la manière décrite, puis une décontamination est effectuée et la machine est retirée. Dans de nombreux cas, le poids total de la porte et de l'appareil de mesure 21 éventuel est suffisant pour réaliser un appui correct sur la paroi de cellule 24 Sinon, il est possible d'utiliser un système tel que celui de la figure 4 Un étrier 39 est posé sur deux pions de centrage 34 diamétralement opposés Un patin de pressage 40 est posé sur la porte au-dessus de l'étrier 38. Un arbre fileté 41 complété par un volant 42 est engagé dans un taraudage de l'étrier 39 de telle façon que son extrémité touche le patin de pres- sage 40 et exerce un effort sur lui, ce qui maintient la porte 20 en place Dans cette conception, les pions de centrage 34 sont terminés par des filetages qui s'étendent à travers des perçages de l'étrier 39, et des écrous vissés sur ces filetages maintiennent l'étrier 39. La figure 5 évoque la manière dont la machine est utilisée Une paroi de protection biologique 55 entoure la paroi de cellule 24 Deux rails 56 sont fixés contre la face interne de la paroi de protection biologique 55, et un chariot 57 roule sur eux Deux glissières 58 sur le chariot 57 permettent à un chariot inférieur 59 de rouler perpendiculairement aux rails 56. L'enceinte 1 est située à l'extrémité de la tige d'un vérin 60 dont le cylindre est fixé au chariot inférieur 59 L'extension de la tige du vérin permet de plaquer la machine contre la paroi de cellule 24 Une caméra 61 surveille le volume entre les deux parois 24 et 55 et indique si la machine est mise à l'endroit souhaité Les rails 56 peuvent aboutir à leur extrémité opposée à un sas o se pro- duisent les interventions sur la machine C'est notam- ment là que les conteneurs recevant les portes contami- nées ou les nouvelles portes sont mis en place. La figure 5 représente un dispositif placé sur des rails 56 et o la paroi de cellule est un plafond, comme c'est le cas dans les figures précédentes Ce dispositif pourrait être utilisé avec des rails 56 et des parois de cellule 24 d'orientation quelconque. Les moteurs 10 et 14 sont commandés, de même que le vérin pneumatique 44, par l'intermédiaire de câbles électriques ou autres qui aboutissent à l'extérieur de la paroi de protection biologique et n'ont pas été représentés par commodité. REVENDICATIONS 1 Machine de remplacement de portes ( 25) d'accès à des zones contaminées ( 26), comprenant une enceinte munie d'une ouverture et contenant deux sys- tèmes de manipulation ( 3) de porte, chaque système de manipulation de porte comprenant un support ( 15) de porte et des moyens de verrouillage de la porte au support, l'enceinte contenant en outre un mécanisme de navette ( 7, 8, 10) dont dépendent Les supports de porte et qui est constitué de manière à pouvoir placer alternativement chacun des supports de porte dans l'ouverture ( 2), la machine comprenant en outre un premier joint d'étanchéité ( 22) disposé autour de l'ouverture et créant une étanchéité entre l'enceinte et une paroi ( 24) délimitant une zone contaminée, caractérisée en ce qu'el Le comprend un deuxième joint ( 27) disposé dans l'ouverture et créant une étanchéité entre l'enceinte et un support placé dans l'ouverture, un troisième joint ( 29) disposé sur ledit support et créant une étanchéité entre la porte et ledit support, ainsi qu'un dispositif de décontamination ( 31) d'un volume étanche ( 52) limité par les trois joints. 2 Machine selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le troisième joint est un joint plat ( 29) disposé au fond d'une cavité du support. 3 Machine selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'enceinte est munie de moyens de centrage ( 35) de l'ouverture autour de la porte. 4 Machine selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le mécanisme de navette comprend une structure tournante pour amener indifféremment chaque support devant l'ouverture et des moyens moteurs pour faire coulisser les supports dans l'ouverture (figure 1). Machine selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le mécanisme de navette comprend une structure mobile en translation alternative pour amener indifféremment chaque support devant l'ouverture et des moyens moteurs pour faire coulisser les supports dans l'ouverture (figure 2). 6 Utilisation d'une machine selon l'une quelconque des revendications précédentes dans une installation composée d'une paroi externe de protection biologique ( 55) et de la paroi ( 24) délimitant la zone contaminée, caractérisée en ce que la machine est utilisée entre les deux parois.