Brevet FR2683083A1 — publié le 19930430

MACHINE DESTINEE A ASSEMBLER UN ASSEMBLAGE DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE La présente invention se rapporte à une machine d'assemblage qui assemble l'assemblage de combustible prévu pour un réacteur atomique tel que le réacteur à eau légère du type à eau pressurisée. De manière conventionnelle, l'assemblage de combustible est tel que divulgué par le brevet US numéro 5 068 081 Cet assemblage de combustible est illustré sur la figure 2. Sur la figure 2, les références 1 et 2 désignent respectivement une extrémité supérieure et une extrémité inférieure qui sont positionnées à l'écart l'une de l'autre dans une direction verticale et prévues pour être l'une face à l'autre Plusieurs tubes de guidage de barre de commande 3 s'étendent entre et sont fixés de façon sûre aux extrémités supérieure et inférieure 1, 2 Plusieurs grilles de support 4 sont fixées aux parties intermédiaires des tubes de guidage de barre de commande 3 respectifs de telle sorte qu'elles sont positionnées à l'écart l'une de l'autre dans une direction verticale. Comme cela est illustré sur les figures 3 à 5, la grille de support précédente 4 est formée de telle sorte que plusieurs bandes en forme de plaque mince 7 sont assemblées perpendiculairement l'une à l'autre en une grille par engagement mutuel de fentes 8 qui sont formées dans une direction longitudinale et disposées avec un écartement égal dans la bande, et plusieurs cellules de grille 5 sont par conséquent formées dans chaque grille Une paire constituée par un bossage 9 et un ressort 10 qui sont disposés de façon à être l'un en face de l'autre est prévue au niveau de la surface de paroi de chacune des cellules de grille 5, le bossage 9 étant utilisé pour supporter une barre de combustible 6 La barre de combustible 6 insérée dans la cellule de grille 5 est supportée en étant pressée contre le bossage 9 par le ressort 10. De même, des procédés sont prévus pour insérer la barre de combustible 6 dans la cellule de grille 5 dans l'assemblage de combustible mentionné ci- dessus, comme cela est divulgué par exemple par la publication de brevet japonais soumise à l'inspection publique numéro 2-181699 Selon ce procédé, le ressort est amené dans un état de dégagement en utilisant un élément de clavette La partie de bord terminal de la barre de combustible 6 est alors maintenue par une tige de traction La barre de combustible 6 est ensuite tirée et insérée dans chacune des cellules de grille 5. Toutefois, le procédé mentionné ci-dessus nécessite la tige de traction procurant le mécanisme de maintien au niveau de sa partie de bord terminale, un mécanisme d'entraînement pour cette tige, des moyens de commande destinés à commander les opérations de ces mécanismes et équivalents, ce qui rend la construction mécanique plus complexe De plus, il est nécessaire de réaliser l'opération de maintien sur la barre de combustible par la tige de traction, ce qui entraîne un inconvénient dans la mesure o le temps nécessaire pour insérer la barre de combustible dans la cellule de grille doit être plus long. La présente invention a été faite en considérant les circonstances mentionnées ci-dessus, et c'est par conséquent un but que de procurer une machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire ayant une construction mécanique simple et avec laquelle le temps nécessaire pour insérer la barre de combustible peut être réduit. La machine d'assemblage selon la présente invention procure: une base réalisée sous forme d'une plaque qui est disposée de manière inclinée; plusieurs montants de support disposés linéairement sur la base le long de sa direction inclinée, chacun supportant une grille de support dans un état o une cellule de grille formée dans la grille de support est dirigée le long de la direction inclinée; un magasin de combustible prévu au niveau d'une partie supérieure de la base dans sa direction inclinée, qui maintient une barre de combustible le long de la direction inclinée dans un état librement engagé; une butée, fixée au voisinage d'une partie de bord inférieure du magasin de combustible dans la direction inclinée, qui régule un mouvement de descente de la barre de combustible; et un mécanisme de libération qui entraîne la butée de façon à relâcher une opération de régulation de la butée appliquée sur la barre de combustible. Dans la machine selon la présente invention, un mécanisme d'entraînement entraîne la butée de façon à relâcher la régulation appliquée sur la barre de combustible, et la barre de combustible descend par conséquent sous l'effet de son propre poids de telle sorte qu'elle peut être insérée dans la cellule de grille de la grille de support supportée par le montant de support En d'autres termes, il n'est pas nécessaire de prévoir la tige de traction et son mécanisme d'entraînement et équivalent qui sont nécessaires dans la machine de l'état de la technique et il est par conséquent possible de simplifier la construction de la machine Il n'est en outre pas nécessaire de réaliser l'opération de maintien de la barre de combustible par la tige de traction qui est nécessaire dans la machine de l'état de la technique, et il est ainsi possible de réduire le temps nécessaire pour réaliser l'opération d'insertion de la barre de combustible. La figure 1 est une vue de côté illustrant une construction schématique d'une machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon une forme de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue de côté illustrant l'assemblage de combustible conventionnel; La figure 3 est une vue de face illustrant la bande qui constitue la grille de support de l'assemblage de combustible; La figure 4 est une vue de dessus illustrant un état de la grille de support dans lequel les barres de combustible sont insérées dans les cellules de grille; et La figure 5 est une vue agrandie de la figure 4. La machine d'assemblage selon une forme de réalisation de la présente invention va être décrite en liaison avec la figure 1 Dans la description de la présente forme de réalisation, les éléments qui sont utilisés couramment dans l'assemblage de combustible mentionné ci-dessus sont désignés par la même référence et la description détaillée de ceux-ci est par conséquent omise. La machine d'assemblage selon la présente forme de réalisation se compose grossièrement d'une base 20, ayant une forme de plaque rectangulaire, qui est prévue de manière inclinée de façon & être inclinée d'un côté à l'autre dans une direction longitudinale; neuf montants de support 30 disposés de manière respectives sur une surface supérieure de la base 20 dans sa direction inclinée, chacun supportant la grille de support 4 de telle sorte que les cellules de grille formés dans la grille de support 4 sont inclinés suivant la direction inclinée; un magasin de combustible 40 positionné dans une partie supérieure dans la direction inclinée de la base 20, qui maintient plusieurs barres de combustible 6 en parallèle avec la direction inclinée dans un état librement engagé (c'est-à-dire une condition de descente libre); une butée 50 ayant une forme de plaque rectangulaire qui recouvre une partie de bord inférieure du magasin de combustible 40 dans la direction inclinée de façon à réguler le mouvement de descente de la barre de combustible 6; un vérin 55 (mécanisme de libération) qui entraîne la butée 50 dans une direction croisant de manière perpendiculaire une direction d'extension du magasin de combustible 40 de façon à relâcher l'opération de régulation appliquée sur la barre de combustible 6; un mécanisme de rotation 60 qui entraîne en rotation la base 20; un autre mécanisme de rotation disposé sous le magasin de combustible 40 qui entraîne en rotation le magasin de combustible 40; un mécanisme de levage vertical 80 disposé sous le mécanisme de rotation 70 qui soulève ou abaisse verticalement le magasin de combustible 40 et le mécanisme de rotation 70. Une plaque de régulation 21 qui évite le mouvement de descente de la barre de combustible 6 insérée dans la grille de support 4 est prévue sur la surface supérieure de la base précédente 20, dans une position face à la surface inférieure du montant de support 30 qui est disposé dans la position la plus basse parmi tous les montants de support. Un élément d'ajustement en L 22 qui se loge dans une surface inférieure d'une plaque de support 41 supportant le magasin de combustible 40 de façon à réguler la rotation excessive de cette plaque de support 41 et un vérin 23 qui déplace cet élément d'ajustement 22 de façon à le rapprocher ou l'éloigner de la plaque de support 41 sont prévus sous la surface inférieure de la partie de bord supérieure de la base précédente 20. Les montants de support précédents 30 sont prévus pour supporter chacune des grilles de support 4 dans un état o les parties d'ouverture des cellules de grille 5 de chacune des grilles de support 4 sont disposées linéairement le long d'une direction longitudinale de la base 20 Ainsi, dans un état (tel qu'illustré sur la figure 1) o le magasin de combustible 40 est fixé sur la plaque de support 41, la barre de combustible 6 qui descend du magasin de combustible 40 peut être insérée à l'intérieur de la cellule de grille 5 de la grille de support 4. Le mécanisme de rotation 60 qui entraîne en rotation la base 20 est constitué par un arbre de rotation 61 qui est fixé sur un côté de la base 20 (c' est-à-dire le côté gauche de la figure 1); une base de support 62 qui supporte cet arbre de rotation 61 d'une manière librement rotative; et un vérin hydraulique 63 disposé au voisinage de l'autre côté de la base 20 dont la partie de bord est reliée par un axe à la base 20 d'une manière librement rotative La partie de bord terminale de ce vérin hydraulique 63 et la base 20 sont interconnectées l'une à l'autre de telle sorte qu'elles peuvent être déplacées légèrement et de manière relative dans une direction horizontale et le vérin hydraulique 63 n'empêche par conséquent pas la rotation de la base 20. Le mécanisme de rotation 70 qui entraîne en rotation le magasin de combustible 40 est monté horizontalement sur le mécanisme de levage vertical 80 et est constitué par une plaque de support 71 qui est soulevée ou abaissée par le mécanisme de levage vertical 80; un arbre de rotation 72 qui est fixé sur un côté de la plaque de support 41 supportant le magasin de combustible 40; une base de support 73 installée sur la plaque de support 71 et qui supporte l'arbre de rotation 72 d'une manière librement rotative; et un vérin hydraulique 74 disposé au voisinage de l'autre côté de la plaque de support 41 dont la partie de bord terminale est fixée par un axe sur la plaque de support 41 d'une manière librement rotative Tout comme le vérin hydraulique précédent 63, la partie de bord terminale de ce vérin hydraulique 74 et la plaque de support 41 sont interconnectées l'une à l'autre de telle sorte qu'elles peuvent être légèrement déplacées et de manière relative dans une direction horizontale et le vérin 74 n'empêchent par conséquent pas la rotation de la plaque de support 41. Le mécanisme de levage vertical 80 est fixé à la plaque de support 71 au niveau de la partie de bord supérieure de celle-ci et est constitué par des vérins hydrauliques 81, 82 qui supportent horizontalement la plaque de support 71 de telle sorte que cette plaque de support peut être librement soulevée ou abaissée; une plaque de base 83 qui supporte ces vérins hydrauliques 81, 82; et un rail 84 qui supporte la plaque de base 83 de telle sorte que cette plaque de base peut être déplacée dans une direction (direction horizontale sur la figure 1) le long d'une direction d'extension du magasin de combustible 40 La plaque de base 83 et le rail 84 mentionnés ci-dessus constituent un mécanisme mobile qui déplace le magasin de combustible 40 dans une direction en arrière. Le fonctionnement de la machine d'assemblage selon la présente forme de réalisation va ensuite être décrit. Tout d'abord, dans un état initial, chacun des vérins hydrauliques 63, 74, 81, 82 est rétracté de telle sorte que la base 20 et le magasin de combustible sont disposés dans un état horizontal A ce moment là, afin d'éviter l'interférence se produisant entre la partie de bord droit de la base 20 et la partie de bord gauche du magasin de combustible 40, la plaque de base 83 est déplacée légèrement vers la droite par le rail 84 De plus, la grille de support 4 est disposée au niveau de chacun des montants de support 30 de telle sorte que les cellules de grille 5 sont dirigés dans une direction d'extension (c'est-à-dire la direction horizontale sur la figure 1) de la base 20 Par ailleurs, le magasin de combustible 40 est monté sur et fixé alors à la partie supérieure de la plaque de support 41 de telle sorte que la direction d'extension de celle-ci correspond à la direction d'extension de la base 20 Le vérin 55 est ensuite amené à descendre la butée 50 de telle sorte que cette butée 50 recouvre la surface de bord avant du magasin de combustible 40, la barre de combustible 6 étant empêchée d'être tirée vers l'extérieur par cette surface de bord avant. Le vérin hydraulique 63 est alors sorti tandis que la base 20 est entraînée en rotation autour de l'arbre de rotation 61 de telle sorte que le mouvement d'inclinaison de la base 20 est arrêté dans l'angle incliné prédéterminé. La plaque de base 83 est alors légèrement rapprochée de la base 20 par le rail 84 alors que les vérins hydrauliques 81, 82 sont sortis de telle sorte que la plaque de support 71 est soulevée Ce mouvement de levage est arrêté lorsque la hauteur de la plaque de support 41 est soulevée de manière approximativement identique à la hauteur de la partie de bord supérieure de la base 20 Le vérin 23 fixé à la base 20 est alors sorti de telle sorte que le élément d'ajustement 22 dépasse légèrement dans une direction vers le haut de la base 20, le élément d'ajustement 22 étant amené en contact avec la surface inférieure de la partie de bord gauche de la plaque de support 41 Le vérin hydraulique 74 est alors sorti de telle sorte que la plaque de support 41 est entraînée en rotation autour de l'arbre de rotation 72, la plaque de support 41 et le magasin de combustible 40 se trouvant alors approximativement sur la ligne d'extension de la base 20 En résumé, dans cet état, le magasin de combustible 40 se trouve dans la position qui est le côté supérieur de la direction inclinée de la base 20 avec le même angle incliné A ce moment là, la surface inférieure de la partie de bord gauche de la plaque de support 41 vient en contact avec le élément d'ajustement 22, l'angle incliné de la plaque de support 41 pouvant ainsi être ajusté En d'autres termes, lors de l'actionnement de cet élément d'ajustement 22, l'angle incliné du magasin de combustible 40 peut être réglé de manière approximativement identique à l'angle incliné de la base 20. Ensuite, tout comme dans l'état de la technique, le ressort 10 prévu dans la grille de support 4 fixée à chacun des montants de support 30 est supporté dans un état dégagé qui est l'état o la barre de combustible 6 peut être insérée sans résistance à l'intérieur de la cellule de grille 5. Le vérin 55 est alors entraîné de façon à soulever progressivement la butée 50 Ensuite, lorsque la position de bord inférieure de la butée 50 est déplacée vers le haut jusqu'à la position qui est plus élevée que la position de la barre de combustible 6 stockée dans la partie la plus basse du magasin de combustible 40, la régulation de descente appliquée sur cette barre de combustible 6 est relâchée de telle sorte que cette barre de combustible 6 descend en direction de la grille de support 4 qui est supportée par le montant de support 30 Cette barre de combustible 6 peut être ainsi insérée dans la cellule de grille 5 de la grille de support 4 La partie de bord terminale de la barre de combustible 6 devant être insérée dans la grille de support 4 vient en contact avec la plaque de régulation 21 de telle sorte que le mouvement de descente est arrêté. Ensuite, tout comme dans l'opération mentionnée ci-dessus, en soulevant graduellement la butée 50, les barres de combustible 6 stockées à l'intérieur du magasin de combustible 40 peuvent être insérées de manière séquentielle dans la grille de support 4. Selon la machine de la présente forme de réalisation, la barre de combustible 6 peut être insérée à travers la grille de support 4 en soulevant la butée 50 comme cela a été décrit ci-dessus Par conséquent, comparé à la machine de l'état de la technique qui utilise la tige de traction et équivalent, il est possible de simplifier remarquablement la construction mécanique de la machine. En outre, du fait que l'insertion de la barre de combustible 6 peut être réalisée en soulevant simplement la butée 50, l'opération de maintien de la barre de combustible 6 par la tige de traction et équivalent n'est pas nécessaire, l'opération d'insertion de la barre de combustible 6 pouvant ainsi être simplifiée. Comme cela a été décrit ci-dessus, après insertion de la barre de combustible 6 à travers la grille de support 4, tout comme dans l'état de la technique, l'opération de traction de la clavette et l'opération d'insertion du tube de guidage de barre de commande sont réalisées de telle sorte que l'assemblage de combustible peut être fabriqué. Ensuite, lorsque l'opération d'assemblage de l'assemblage de combustible est réalisée, les vérins hydrauliques 63, 74, 81, 82 sont rétractés de nouveau de façon à leur faire prendre leur état initial. L'autre magasin de combustible 40 est ensuite montée sur la partie supérieure de la plaque de support 41 et les opérations précédentes sont alors réalisées. La forme de la base en forme de plaque 20 est simplement limitée à la forme grâce à laquelle la surface supérieure de la base peut être inclinée dans une direction et n'est donc pas limitée à la forme rectangulaire De plus, il est évident que l'épaisseur de la base n'est pas soumise à une restriction quelconque. La présente invention n'est pas limitée par la forme de réalisation mentionnée ci-dessus et elle peut prendre par conséquent plusieurs formes modifiées. il REVENDICATIONS 1 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible, caractérisée en ce qu'elle comporte: une base ( 20) réalisée sous forme de plaque qui est disposée d'une manière inclinée; plusieurs montants de support ( 30) disposés linéairement sur la base ( 20) le long de sa direction inclinée, chacun supportant une grille de support ( 4) dans un état o une cellule de grille ( 5) formée dans la grille de support ( 4) est dirigée le long de la direction inclinée; un magasin de combustible ( 40) prévu au niveau d'une partie supérieure de la base ( 20) dans sa direction inclinée, qui maintient une barre de combustible ( 6) le long de la direction d'inclinaison dans un état librement engagé; une butée ( 50), gfixée au voisinage d'une partie de bord inférieure du magasin de combustible ( 40) dans la direction inclinée, qui régule un mouvement de descente de la barre de combustible ( 6); et un mécanisme de libération ( 55) qui entraîne la butée ( 50) de façon à relâcher une opération de régulation de la butée ( 50) appliquée sur la barre de combustible ( 6). 2 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits montants de support ( 30) sont disposés sur une surface supérieure de la base ( 20). 3 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite butée ( 50) est réalisée approximativement sous forme de plaque et cette butée ( 50) est disposée de façon à être face à une surface de bord inférieur du magasin de combustible ( 40) dans la direction inclinée. 4 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que ledit mécanisme de libération est constitué par un vérin ( 55) qui déplace la butée ( 50) dans une direction croisant une direction de déplacement de la barre de combustible ( 6). Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite base ( 20) est associée à un mécanisme de rotation ( 60) destiné à entraîner la base ( 20) en rotation autour d'un axe approximativement horizontal ( 61) qui croise de façon approximativement perpendiculaire une direction de déplacement de la barre de combustible ( 6). 6 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit magasin de combustible ( 40) est associé à un mécanisme de rotation ( 70) destiné à entraîner en rotation le magasin de combustible ( 40) autour d'un axe approximativement horizontal ( 72) qui coupe de manière approximativement perpendiculaire une direction de déplacement de la barre de combustible ( 6). 7 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un élément de régulation ( 22) destiné à réguler un angle de rotation du magasin de combustible ( 40) est en outre fixé à la base ( 20) dans une position qui fait face au magasin de combustible ( 40). 8 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit mécanisme de rotation ( 70) destiné à entraîner en rotation le magasin de combustible ( 40) est associé en outre à un mécanisme de levage vertical ( 80) qui soulève ou abaisse le mécanisme de rotation ( 70) ainsi que le magasin de combustible ( 40). 9 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit mécanisme de levage vertical ( 80) est associé en outre à un mécanisme mobile ( 83, 84) qui déplace le magasin de combustible ( 40) en arrière. 10 Machine destinée à assembler un assemblage de combustible nucléaire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une plaque de régulation ( 21) destinée à éviter le mouvement de descente de la barre de combustible ( 6) insérée dans la grille de support ( 4) se trouve en outre dans une position face à une surface inférieure du montant de support ( 30) qui se trouve dans la position la plus basse parmi tous les montants de support ( 30).