Brevet FR2682756A1 — publié le 19930423

i La présente invention concerne un dispositif de contrôle de dimension de cellules, qui est de préférence destiné à être utilisé pour contrôler la taille des cellules de la grille de support qui soutient les barres de combustible nucléaire dans un ensemble pour combustible nucléaire. Dans l'ensemble pour combustible nucléaire, plusieurs attaches en forme de plaque sont assemblées perpendiculairement entre elles suivant la forme d'une grille, de façon que soient formées des grilles de support fournissant chacune plusieurs cellules dans lesquelles des tiges de combustible nucléaire seront insérées Lorsqu'on insère une barre de combustible nucléaire dans chacune des cellules de la grille de support, des ressorts prévus dans chaque cellule pressent élastiquement la barre de combustible nucléaire contre les parois de la cellule, si bien que les barres de combustible nucléaire sont soutenues par la grille de support. Avec le procédé d'assemblage ci-dessus indiqué de l'ensemble pour combustible nucléaire, lorsqu'on insère la barre de combustible dans une cellule, les ressorts prévus dans la cellule doivent venir en contact avec la barre de combustible Ceci laisse la possibilité que des défauts se forment à la surface de la barre de combustible. Pour surmonter cette difficulté, un procédé d'assemblage a été proposé dans la technique antérieure, dans lequel, avant l'insertion de la barre de combustible, on insère un élément du type cale ou carotte dans la grille de support de façon à élargir les ressorts de chaque cellule. Dans le procédé ci-dessus mentionné, pour assurer l'insertion, en toute sécurité, de la barre de combustible,on insère dans chacune des cellules, avant d'insérer la barre de combustible, une tige étalon ayant la dimension prédéterminée, afin de contrôler la taille intérieure de chaque cellule C'est en prenant sa décision "au jugé" sur la manière dont la tige étalon s'insère qu'un vérificateur réalise l'inspection de contrôle de la taille interne de la cellule dont on élargit les ressorts. Toutefois, avec le procédé d'inspection ci-dessus mentionné, il faut ainsi soumettre un grand nombre de cellules à une telle inspection visuelle Pour cette raison, l'inspection de toutes les cellules demande beaucoup de temps de travail et beaucoup de vérificateurs, ce qui a pour inconvénient de rendre l'inspection peu rentable En outre, puisque la taille de la cellule a été contrôlée visuellement, il s'ensuit que, du fait de l'existence de différences d'une personne à l'autre, il est difficile de normaliser les opérations de contrôle entre tous les vérificateurs. C'est donc un but de l'invention de produire un dispositif de contrôle de dimension de cellules, s'appliquant à la grille de support placée dans l'ensemble pour combustible nucléaire, lequel dispositif peut contrôler beaucoup de cellules en un temps court et avec précision. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de contrôle de dimension de cellules s'appliquant à un ensemble pour combustible nucléaire, lequel dispositif contrôle une grille de support, formée par assemblage de plusieurs attaches en forme de plaque, perpendiculairement entre elles, suivant la forme d'une grille et offrant plusieurs cellules destinées à l'insertion de barres de combustible nucléaire Le dispositif de contrôle de la taille des cellules comprend une base sur laquelle la grille de support est montée; une plaque mobile qui peut se déplacer par rapport à la base dans le sens de la direction longitudinale des cellules; plusieurs tiges étalons disposées sur la plaque mobile suivant la direction longitudinale des cellules de manière à pouvoir coulisser librement, o chacune des tiges étalons s'insère dans la cellule correspondante lorsque la plaque mobile se rapproche de la grille de support; et un capteur permettant de déterminer si chacune des tiges étalons est ou non relativement déplacée par rapport à une position prédéterminée de la plaque mobile. Avec le dispositif ci-dessus mentionné de contrôle de dimension de cellules, en rapprochant la plaque mobile de la grille de support suivant la direction longitudinale des cellules, on insère respectivement dans les cellules de la grille de support plusieurs tiges étalons disposées sur la plaque mobile Ici, si la pression de contact des ressorts disposés dans chaque cellule se trouve dans l'intervalle prédéterminé de pression, la tige étalon s'insère dans la cellule de façon régulière. Toutefois, si la pression de contact est en dehors de l'intervalle prédéterminé de pression, la tige étalon ne réussit pas à s'insérer dans la cellule, de sorte qu'elle peut faire partiellement saillie à l'extérieur de la plaque mobile Le fait que la tige étalon soit en saillie est détecté par le capteur, ce qui permet de déterminer si la cellule possède ou non une taille souhaitable et suffisante. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue de face montrant un dispositif de contrôle de dimension de cellules selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en plan illustrant le dispositif de contrôle de dimension de cellules; et la figure 3 est une vue de face montrant une partie agrandie, comportant la partie plaque mobile, du dispositif de contrôle de dimension de cellules. lAl Structure du mode de réalisation On va maintenant décrire le dispositif de contrôle de dimension de cellules selon un mode de réalisation de l'invention en se reportant aux figures 1 à 3, o les parties identiques d'un dessin à l'autre sont désignées par les mêmes numéros de référence. Les figures 1 et 2 montrent un dispositif 1 de contrôle de dimension de cellules, o deux rails 4 sont disposés parallèlement suivant une direction longitudinale sur la surface supérieure 3 d'un bâti 2 Plus spécialement, les rails 4 sont disposées sur une partie de la surface supérieure 3, laquelle partie ne comprend pas une partie bord 3 a Sur ces rails 4, une base 5 est montée. La base 5 est sensiblement constituée par une plaque de base 6, un arbre tournant 7 et une table 8. Dans la plaque de base 6, aux parties coins de la surface inférieure d'une partie plaque 11 de forme rectangulaire, sont prévus des guides 12 grâce auxquels la plaque de base 6 peut glisser librement sur les rails 4 et, également, être maintenue fixe en une position arbitraire sur les rails 4. L'arbre tournant 7 se dresse verticalement sur la partie centrale de la plaque de base 6, de façon à pouvoir tourner sur son axe vertical d'intervalles angulaires prédéterminés, par exemple 90 La table 8 est une plaque de forme carrée qui est maintenue fixe sur l'arbre tournant 7 En fonction de la rotation pas à pas de l'arbre tournant 7, qui tourne d'intervalles angulaires prédéterminés (par exemple 90), la table 8 tourne de l'angle prédéterminé en restant dans un plan horizontal. De plus, un support 13 est fixé à une partie formant un coin inférieur de la plaque de base 6, tandis que ce support 13 est interconnecté avec une tige 15 d'un dispositif d'actionnement 14 Au niveau d'une partie latérale du bâti 2, suivant son axe longitudinal, un cylindre 16 appartenant au dispositif d'actionnement 14 ci-dessus est fixé horizontalement par une paire de supports 17 Avec le mécanisme qui vient d'être décrit, lorsque la tige 15 se déplace à l'intérieur du cylindre 16, la plaque de base 6 glisse sur les rails 4 De plus, il est prévu une grille de support 21 qui est montée sur la table 8. La grille de support 21 est formée par assemblage d'attaches en forme de plaque, perpendiculairement entre elles, suivant la forme d'une grille Entre éléments de cette grille, est formé un espace (qui est appelé une cellule 22) dans lequel on insère la barre de combustible nucléaire. Deux surfaces latérales adjacentes 23 de la grille de support 21 sont respectivement en contact avec deux éléments de contact 24, qui se trouvent au niveau de deux côtés adjacents de la table 8 De plus, les autres surfaces latérales respectivement contiguës aux surfaces latérales 23 ci-dessus indiquées de la grille de support 21 sont pressées par deux éléments 26 d'application de pression qui sont respectivement placés au niveau des deux autres côtés de la table 8. Dans le même temps, un montant de support 31, qui est disposé verti- calement, se dresse sur la partie latérale 3 a occupant partiellement la surface supérieure 3 du bâti 2 En plus, deux rails 32 sont disposés verticalement de manière parallèle sur une surface latérale 31 a du montant de support 31 suivant la direction longitudinale En outre, deux guides 33 sont respectivement en prise avec ces rails 32 de manière à pouvoir coulisser librement En outre, un support 34 est fixé à ces guides 33, et une plaque mobile 41 est maintenue horizontalement par ce support 34. De plus, une partie formant un bord supérieur 34 a du support 34 fait saillie dans l'intérieur du montant du support 31, et cette partie de bord supérieur 34 a est interconnectée avec une tige 43 d'un dispositif d'actionnement 42 Au niveau d'une surface latérale 31 a du montant de support 31, un cylindre 44 du dispositif d'actionnement 42 est fixé verticalement à l'aide de deux supports 45. Lorsque la tige 43 se déplace à l'intérieur du cylindre 44, les guides 33 montés sur des rails 32 glissent sur les rails 32 Accompagnant le déplacement de ces guides 33, la plaque mobile 41 s'élève ou s'abaisse. Une surface supérieure 41 a de la plaque mobile 41 possède une forme carrée et une aire dont la dimension vaut le quart de la surface de la grille de support 21 Comme on peut le voir sur la figure 3, un trou passant 46 est formé verticalement dans la plaque mobile 41 au niveau de la position qui correspond à celle de chaque cellule 22 de la grille de support 21 De plus, une tige étalon 51 est insérée dans chacun des trous passants 46 de façon à être portée par la plaque mobile 41 Sur chacune des tiges étalons 51, est montée une plaque 52 d'épaisseur réduite. Dans le même temps, un capteur 53 est placé en une position qui le fait dépasser, de la distance prédéterminée, la position de fixation du support 34 et de la plaque mobile 41. Ce capteur 53 possède une aiguille d'attouchement 54 Ainsi, lorsque la plaque 52 ou la tige étalon 51 touche et appuie sur cette aiguille d'attouchement 54, le capteur 53 détecte la pression correspondante. lBl Procédé de contrôle On va maintenant décrire le procédé de contrôle par lequel la taille de la cellule 22 de la grille de support 21 est vérifiée à l'aide du dispositif 1 de contrôle de dimension de cellules, selon le présent mode de réalisation. Tout d'abord, le dispositif d'actionnement 14 est activé de façon à déplacer la base 5 en direction de l'autre partie bord 3 b occupant partiellement la surface supérieure 3 du bâti 2 Au même instant, le dispositif d'actionnement 42 est activé pour déplacer la plaque mobile 41 vers le haut, jusqu'à la position la plus haute du montant de support 31. Ensuite, les éléments d'application de pression 26 sont déplacés horizontalement vers l'extérieur de la table 8; la grille de support 21 se monte sur la table 8; ensuite, les surfaces latérales adjacentes 23 de la grille de support 21 sont amenées respectivement en contact avec les éléments de contact 24 disposés sur la table 8, tandis que les autres surfaces latérales 25 sont respectivement pressées par les éléments d'application de pression 26, si bien que la grille de support 21 est alors fixée sur la table 8. Alors, le dispositif d'actionnement 14 est activé pour déplacer la base 5 en direction de la première partie bord 3 a occupant partiellement la surface supérieure 3 du bâti 2, de façon que la base 5 se trouve placée à la position prédéterminée sur la première partie bord 3 a. Ensuite, le dispositif d'actionnement 42 est activé de façon à abaisser la plaque mobile 41, de sorte que la tige étalon 51 s'insère dans la cellule correspondante, le nombre des cellules considérées valant approximativement le quart du nombre total de cellules prévues dans la grille de support au voisinage du montant de support 31. Dans ce cas, si la pression de contact des ressorts de chaque cellule 22 se trouve dans l'intervalle prédéterminé de pression, la tige étalon 51 s'insère rapidement dans la cellule 22 Inversement, si la pression de contact dépasse l'intervalle prédéterminé de pression, la tige étalon 51 ne s'insère pas dans la cellule 22, de sorte que la tige étalon 51 fait verticalement saillie au-delà de la surface supérieure 41 a de la plaque mobile 41 Par conséquent, si une ou plusieurs tiges étalons 51 font verticalement saillie vers le haut, les plaques 52 montées sur ces tiges étalons 51 doivent se soulever pour enfoncer l'aiguille d'attouchement 54 du capteur 53 Il est donc possible de découvrir la cellule 22 défectueuse. Après cela, le dispositif d'actionnement 42 est activé pour soulever la plaque mobile 41, puis l'arbre tournant 7 tourne de 90 dans le sens horaire, tel qu'on le voit en regardant depuis le dessus Ensuite, le dispositif d'actionnement 42 est activé de nouveau pour abaisser la plaque mobile 41, puis on procède au contrôle des cellules 22, dont le nombre correspond approximativement au quart du nombre total des cellules prévues dans la grille de support 21, au voisinage du montant de support 31. En répétant l'opération ci-dessus indiquée, il est possible d'examiner toutes les cellules 22 disposées dans la grille de support 21. Une fois que le contrôle de toutes les cellules 22 placées dans la grille de support 21 s'est achevé, le dispositif d'actionnement 42 est activé pour soulever la plaque mobile 41 et la mettre à la position la plus haute du montant de support 31 Ensuite, le dispositif d'actionnement 14 est activé pour déplacer la base 5 en direction de l'autre partie bord 3 b de la surface supérieure 3 du bâti 2 et la placer à la position prédéterminée sur l'autre partie bord 3 b Après cela, on retire de la table la grille de support 21, ce qui met fin à la série d'opérations de contrôle. Comme décrit ici, avec le dispositif 1 de contrôle de dimension de cellules qui est conçu sur la base de l'invention, il est possible d'effectuer rapidement et de manière régulière le contrôle complet de nombreuses cellules 22 grâce à simplement quatre opérations au maximum Par conséquent, il est possible de contrôler toutes les cellules en un temps extrêmement bref En d'autres termes, il est possible de réduire de façon remarquable le nombre d'heures de travail nécessaires à l'exécution du processus de contrôle, grâce à quoi on peut réduire de façon remarquable également le coût demandé pour ce processus de contrôle Dans le même temps, le contrôle peut être réalisé d'un point de vue objectif, ne risquant pas de faire apparaître des différences entre les divers vérificateurs, si bien qu'on peut réaliser la normalisation de l'opération de contrôle. On notera que l'invention n'est pas limitée à l'emploi d'un capteur du type à aiguille d'attouchement, comme le capteur 53 ci-dessus indiqué, et qu'il est possible d'employer plusieurs autres types de capteurs Par exemple, il est possible d'employer un capteur consistant en une diode d'émission de lumière (ou un élément d'émission de lumière) et une diode de réception de lumière (ou un élément de réception de lumière) Dans ce cas, le plan horizontal se trouvant au- dessus de la plaque mobile 41 est balayé par le capteur, si bien qu'il est possible d'indiquer la position de la tige étalon 51 qui correspond à la cellule défectueuse. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de contrôle de dimension de cellules destiné à un ensemble pour combustible nucléaire, qui contrôle une grille de support ( 21), formée par assemblage de plusieurs attaches en forme de plaque, perpendiculairement entre elles, suivant une forme de grille et offrant plusieurs cellules ( 22) destinées à l'insertion de barres de combustible nucléaire, ledit dispositif ( 1) de contrôle de dimension de cellules étant caractérisé en ce qu'il comprend: une base ( 5) sur laquelle ladite grille de support est montée; une plaque mobile ( 41) qui peut se déplacer par rapport à ladite base suivant la direction longitudinale desdites cellules; plusieurs tiges étalons ( 51) qui sont disposées sur ladite plaque mobile suivant la direction longitudinale desdites cellules de manière à pouvoir coulisser librement, chacune desdites tiges étalons s'insérant dans la cellule respectivement correspondante lorsque ladite plaque mobile se déplace en direction de ladite grille de support; et un capteur ( 53) servant à déterminer si chacune desdites tiges étalons est ou non relativement déplacée par rapport à une position prédéterminée de ladite plaque mobile. 2 Dispositif de contrôle de dimension de cellules destiné à un ensemble pour combustible nucléaire constitué par une grille de support ( 21) dans laquelle des cellules ( 22) sont formées de façon qu'on puisse y insérer des barres de combustible, ledit dispositif ( 1) de contrôle de dimension de cellules étant caractérisé en ce qu'il comprend: un bâti ( 2) ayant une forme qui s'étend horizontalement; une base ( 5) qui est située sur ledit bâti de manière à pouvoir glisser librement sur celui- ci, et sur laquelle ladite grille de support est montée de façon que les ouvertures desdites cellules soient dirigées verticalement vers le haut; un premier dispositif d'actionnement ( 14) servant à faire coulisser ladite base sur ledit bâti de manière à la placer en une position horizontale voulue; un montant de support ( 31) dont une partie bord est fixée audit bâti, tandis que son autre partie s'étend verticalement; une plaque mobile ( 41) dont une partie bord étant en prise avec ledit montant de support, si bien que ladite plaque mobile peut se soulever ou s'abaisser verticalement; un deuxième dispositif d'actionnement ( 42) servant à déplacer verticalement ladite plaque mobile pour la soulever ou l'abaisser suivant la direction verticale dudit montant de support de façon à la placer en une position verticale voulue; plusieurs tiges étalons ( 51) qui sont disposées en des positions prédéterminées de ladite plaque mobile de façon à s'insérer respectivement dans lesdites cellules de ladite grille de support lorsque ladite plaque mobile est abaissée par ledit deuxième dispositif d'actionnement; et un capteur ( 53) servant à détecter un cas défectueux, o ladite tige étalon ne réussit pas à s'insérer dans ladite cellule, de sorte qu'on contrôle la taille des cellules en déterminant si chacune desdites tiges étalons s'insère ou non dans ladite cellule respective correspondante de ladite grille de support. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, o ledit capteur possède une aiguille d'attouchement ( 54) qui, lorsqu'elle a été touchée par une tige étalon qui n'a pas réussi à s'insérer dans la cellule correspondante, capte une pression d'attouchement de manière à pouvoir déterminer si une cellule défectueuse possédant une taille de cellule non voulue est présente parmi les cellules de ladite grille de support.