Brevet FR3075190A1 — publié le 20190621

OUTIL D'AIDE A L'ANCRAGE DE CHARGES LOURDES SUR UN SYSTEME DE LEVAGE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La presente invention est relative a un dispositif d'aide a l'ancrage de charges Lourdes sur un systenne de levage. Elle trouve avantageusement application dans le domaine des centrales nucleaires mais peut etre utilisee plus generalennent dans tout type d'industrie. Le systenne de levage 1 qui est illustre sur les figures 1 et 2 comporte de 10 facon classiquement connue en soi une chape 3 et un axe d'ancrage 4. La chape 3 est une piece en U, qui comporte deux branches 3a, 3b reliees par une traverse 7. L'axe d'ancrage 4 est destine a etre mis en place sur ladite chape 3, pour la traverser d'une branche de la piece en U a une autre, en se verrouillant sur l'une et l'autre de ces deux branches 3a, 3b. 15 Sur la figure 1, la chape 3 est verrouillee par son axe 4 sur une prise d'ancrage 6 d'une charge 2. A cet effet, pour permettre la manipulation et le levage de la charge 2, la prise d'ancrage 6 est raise en place entre les deux branches 3a, 3b de la chape 3 et alignee avec les orifices de ces deux branches 3a, 3b. L'axe 4 d'ancrage - 20 initialement sorti par rapport a la branche 3a de ladite chape 3 - est engage dans un alesage prevu a cet effet dans la prise d'ancrage 6, puis reengage et verrouille sur la branche 3a dont it etait sorti. Le &placement axial de l'axe 4 par rapport aux branches 3a, 3b de la chape 3 est par exemple commando grace a un volant 5, qui peut etre nnanipule 25 manuellement ou grace a une motorisation. Dans le cas de charges lourdes, celles-ci doivent etre nnanipulees avec soin, a faible vitesse et sans a-coup. Les operations consistant a positionner correctement la prise d'ancrage 6 entre les deux branches 3a, 3b pour parfaitement aligner l'alesage de la prise d'ancrage 6 avec les orifices de 30 verrouillage de ces deux branches 3a, 3b et ainsi permettre l'engagement de l'axe 4, sont des tors delicates. Elles peuvent etre fastidieuses et necessiter un temps important, surtout dans un environnement sensible comme ce peut etre le cas dans des centrales nucleaires. Generalennent notamment, les manoeuvres de l'operateur du pont de 35 levage (le pontier) sont commandoes par un deuxienne operateur qui a un visuel 2 sur la charge 2 et sa prise d'ancrage 6, ainsi que sur la chape 3, et qui fournit au pontier une estimation ennpirique du &placement a prevoir. Ce deuxienne operateur est souvent celui qui manipule le volant 5 pour commander l'engagennent/desengagennent de l'axe 4. II finalise avec le pontier les reglages 5 par des &placements fins et courts de la chape 3 afin d'obtenir un parfait centrage permettant d'eviter tout effort entre l'axe 4 de la chape 3 et l'alesage de la prise d'ancrage 6. On evite ainsi une deterioration du materiel. On notera qu'un tel centrage est d'une difficulte accrue du fait du faible jeu qui peut exister entre la surface exterieure de l'axe 4 et la surface interieure 10 de l'alesage de la prise d'ancrage 6. Un but general de ['invention est de permettre de simplifier la manipulation de charges lourdes et la raise en place des ancrages sur leurs chapes. Un tel besoin est d'autant plus important dans le cas d'intervention en milieu nucleaire. 15 En effet lors de l'arret programme d'une tranche de centrale nucleaire pour par exemple effectuer des operations de maintenance dont le dechargennent/chargennent des assemblages combustibles nucleaires, il est necessaire de retirer le couvercle de la cuve du reacteur nucleaire de ladite tranche. 20 A cet effet on utilise tout d'abord une machine dite MSDG (Machine de serrage et desserrage couvercle) pour desserrer les goujons de la cuve pour permettre la depose du couvercle. Une fois le couvercle depose, a ['aide de l'outil dit OMI (Outil de Manutention des Internes) on retire les internes superieurs de la cuve, composants 25 destines au maintien des assemblages combustibles nucleaires entre eux. Pendant le deroulennent des operations de maintenance a proxinnite de la cuve degarnie de son couvercle, il est prevu, a des fins de prevention radiologique du personnel, de protection physique, mais aussi pour prevenir le risque de chute d'objets dans la cuve, de disposer un faux couvercle de protection. Dans certaines 30 situations ce faux couvercle place sur la cuve peut notamment comprendre des caracteristiques d'etancheite pour assurer la realisation d'essais de remplissage en eau du circuit primaire principal de ladite tranche nucleaire. La pose est donc delicate car pendant les operations de levage l'operateur doit faire colncider le plan de joint de la cuve avec celui du faux couvercle sans endommager la cuve. 3 On le constate les efforts exerces sur les materiels peuvent etre particulierennent consequents : plusieurs tonnes par exemple pour des materiels tels que des tripodes de couvercles destines a leur prise, des OMI, des MSDG et des faux couvercles. 5 Les manipulations de raise en place des ancrages sont d'autant plus longues et difficiles, alors que Pon souhaite pouvoir limiter les temps d'intervention et les risques pour le personnel (risques physiques, risques lies a une exposition prolongee aux rayonnements ionisants des differents intervenants qui suivent les operations de levage et de pose des charges, etc.). PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION L'invention propose quant a elle un outil d'aide a l'ancrage d'une charge sur un pont de levage comportant - des moyens de fixation portes par un support et adaptes a la fixation dudit outil sur une traverse de chape, - un jeu de butees de centrage egalennent portees par ledit support et adaptees a guider le centrage d'une prise d'ancrage de charge tors de l'engagement de ladite prise d'ancrage dans la chape, ledit outil permettant ainsi 20 l'auto-centrage de ladite prise par rapport a l'axe d'ancrage de la chape. Un tel outil est avantageusement complete par les differentes caracteristiques suivantes prises seules ou en combinaison : - les butees presentent chacune un plan de contact, lesdits plans de contact des butees etant repartis a 45° de part et d'autre d'un nnenne plan de 25 synnetrie, ledit plan de synnetrie etant perpendiculaire a la traverse de chape (7) lorsque l'outil est en place sur celle-ci ; - la position des butees sur le support est reglable ; - le support comporte une partie glissiere et une platine destinee a s'engager dans ladite partie glissiere, la partie glissiere et la platine portant 30 chacune au moins une butee de centrage et au moins un moyen de fixation ; - au moins une butee de centrage porte une semelle de contact destinee a assurer au moins une ligne de contact avec la prise d'ancrage lorsque celle-ci vient en appui sur la butee ; - les moyens de fixation comportent des ethers aptes a permettre une 35 fixation par serrage sur une traverse de chape ; 4 - les moyens de fixation comportent en outre des vis d'appui engagees dans des pattes que presentent les ethers, ces vis d'appui presentant des epaulennents s'interposant entre la traverse et lesdites pattes ; - les moyens de fixation comportent au moins un plat qui est destine a 5 venir en butee contre le rebord d'une traverse, le positionnement dudit plat etant ajustable. L'invention concerne en outre un procede de centrage d'une charge par rapport a ['axe de levage d'un pont de levage comportant des &apes selon lesquelles 10 - on fixe un outil de centrage du type precite sur la traverse de la chape (7) d'un pont de levage, - on engage une prise d'ancrage de la charge dans ladite chape, ladite prise d'ancrage s'auto-centrant par rapport a ['axe d'ancrage de la chape par contact avec les butees de l'outil. 15 Notannnnent : - on met en ceuvre un premier reglage des positions des butees sur leur support prealablennent a la fixation de l'outil de centrage sur la traverse, - on met en ceuvre un reglage fin de la position des butees sur leur support apres fixation. Comme on ['aura compris, un tel outil est avantageusement utilise avec un avec un pont de levage d'une centrale nucleaire. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caracteristiques et avantages de ['invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit etre lue en regard des figures annexees sur lesquelles : - les figures 1 et 2, déjà discutees, illustrent schennatiquennent la structure d'un systenne de levage et de sa chape ; - la figure 3 est une representation schennatique d'une chape de systenne de levage utilise pour la manutention en centrale nucleaire ; - la figure 4 represente en vue en perspective un dispositif d'aide a la manutention conforme a un mode de realisation particulier de ['invention ; 5 - la figure 5 est une demi-vue en perspective illustrant la raise en place de ce dispositif sur une chape du type de celle de la figure 3 ; - les figures 6a, 6b, 6c illustrent le centrage que permet de realiser l'outil de la figure 4 lorsqu'il est mis en place sur une chape ; 5 - les figures 7a a 7h sont des representations schennatiques de differents details de realisation du dispositif de la figure 4. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE MISE EN CEUVRE ET DE REALISATION 10 Chape de manutention La chape de manutention 3 illustree sur la figure 3 est une double chape qui comprend une traverse centrale 7 et deux branches 3a, 3b s'etendant chacune d'un cote et de l'autre de la traverse 7. Ladite chape 3 recoit deux axes : l'un 15 (axe 4) qui est un axe d'ancrage sur lequel la prise d'ancrage (non representee sur la figure 3) du materiel a manipuler est destinee a etre passee, l'autre (axe 8) qui sert pour le crochet du pont. Ces deux axes 4 et 8 sont paralleles et sont repartis d'un cote et de l'autre de la traverse 7. Its sont l'un et l'autre aptes a etre &places axialement sur eux- 20 nnennes pour se verrouiller sur la chape 3. Des volants 5 et 9 permettent de les entrainer dans ce mouvement de translation axial par conversion d'un mouvement rotatif en un mouvement de translation. Plus precisennent, le volant 5 qui commande le &placement de l'axe 4 est monte sur la branche 3b et permet de desengager / engager l'axe 4 dans la branche 3a. Le volant 9 qui commande le 25 &placement de l'axe 8 est monte sur la branche 3a et permet de desengager / engager l'axe 4 dans la branche 3b. Outil d 'au to- centrage L'outil D des figure 4 a 6a, 6b et 6c est destine a etre monte sur la traverse 30 7, contre la branche 3b ou au voisinage innnnediat de celle-ci. II est destine a assurer l'auto-centrage de la prise d'ancrage 6 par rapport a l'orifice de la branche 3a. Ce dispositif D comporte - un support 10 de forme generale plane et de longueur ajustable ; 6 - deux butees 11 a pan incline nnontees sur le support 10, d'un nnenne cote de celui-ci, et se faisant face ; - deux ethers de fixation 12 nnontes sur le support 10, a l'une et l'autre de ses extrennites, du cote de celui-ci oppose aux butees 11. 5 La position des deux butees 11 sur le support 10 est elle-nnenne reglable. Lorsque l'outil D est monte sur la chape 3, le support 10 est positionne sous la traverse 7, entre celle-ci et l'orifice de la chape 3a dans lequel l'axe 4 est destine a s'engager. Les butees 11 se trouvent alors de part et d'autre de celui-ci. La fixation intervient grace aux ethers 12. 10 L'operateur positionne le support 10 sous la traverse 7. ll regle la longueur dudit support 10 pour refermer et serrer les deux ethers 12 sur les deux bords libres de la traverse 7. La distance entre les butees 12 est alors reglee en fonction de la dimension de la prise d'ancrage 6 et du centrage souhaite pour celle-ci. Lorsque de sa mise en place, la prise d'ancrage 6 est introduite entre les 15 deux branches 3a, 3b de la chape 3 et vient en butee contre l'une et l'autre des deux butees 11, lesquelles assurent alors son centrage. L'operateur n'a plus qu'a &placer axialement l'axe 4 qui s'engage dans l'alesage de la prise d'ancrage sans qu'il soit necessaire de prevoir beaucoup d'ajustement grace a l'auto-centrage que permettent de realiser les deux butees 20 du dispositif. Exemple detaille de manutention La mise en oeuvre se fait de la facon suivante : - un operateur retire l'axe d'ancrage 4 de la chape 3, 25 - il positionne l'outil D d'aide au centrage a l'interieur de la chape 3 en le fixant sur la traverse 7 grace aux ethers 12, - il preregle la distance relative des butees 11 tout en les centrant par rapport a la future position axial de l'axe d'ancrage 4, - il immobilise les butees 12 par un serrage, 30 - il fait manceuvrer le pont pour que la prise d'ancrage 6 s'engage entre les deux branches 3a, 3b de ladite chape 3, ladite prise d'ancrage 6 venant alors s'autocentrer par butee sur les butees 12 du dispositif D tors de cette manoeuvre, - il actionne le volant 5 qui commande l'axe 4 pour qu'il coulisse et passe a travers la prise d'ancrage 6, 7 - il manipule la charge ainsi ancree pour la lever puis la poser a l'endroit desire, - il retire l'axe d'ancrage a ['aide du volant 5. L'outil d'auto-centrage peut etre laisse en place sur la chape 3 pour 5 d'autres operations de levage ou au contraire retire. On notera qu'un tel dispositif de centrage permet un fonctionnement avec des commandes a distance, notamment grace a une motorisation actionnant le volant. ll n'est plus necessaire pour l'operateur d'être sur place pour s'assurer du 10 centrage de l'axe et de l'ancrage. ll en resulte un gain de temps important. Exemple detaille de realisation du dispositif D d'aide au levage Dans l'exemple illustre sur les figures 7a et suivantes, le support 10 comporte deux parties 10a, 10b, s'engageant l'une dans l'autre. Chacune de ces 15 deux parties 10a, 10b, porte un des etriers 12 et l'une des butees 11. Ce systenne en deux parties permet le reglage de la longueur de l'outil de centrage D et son adaptation a la traverse 7 de la chape 3. Plus particulierennent, la partie 10b qui porte l'une des butees 11 constitue une glissiere recevant la partie 10a. Celle-ci elle-nnenne constituee par une platine 20 portant l'autre butee 11. Les butees 11 sont de section generale triangulaire, avec un plan de contact qui s'etend a 45° par rapport au plan general du support 10. Ces butees 11 sont chacune recouverte d'une semelle de contact 11a destinee a assurer une ligne de contact avec la prise d'ancrage lorsque celle-ci vient en appui sur la 25 butee. Chacune des deux parties 10a, 10b porte en outre, a son extrennite qui porte l'un des ethers 12, un plat 13a, 13b de reglage transverse qui est destine a venir en butee contre le rebord de la traverse 7 que ledit ether 12 est lui-nnenne destine a venir coiffer. 30 La raise en place du support 10 se fait par raise en place de la partie 10b sur la traverse 7. Le plat 13a est alors en butee contre le bord de celle-ci. Puis, l'operateur encastre la platine 10a dans les glissieres de la partie 10b jusqu'a une position oil le plat 13b est en butee sur l'autre rebord de la traverse 7. Une paire de vis 14 sont prevues pour bloquer la platine 13b en translation 35 dans les glissieres de la partie 10a. 8 La fixation des ethers 12 sur la traverse 7 se fait quant a elle au moyen de vis d'appui 15 engagees dans des filetages connplennentaires de pattes 16 que presentent les ethers 12. Ces vis d'appui 15 presentent des epaulennents s'interposant entre la 5 traverse 7 et les branches 16 des ethers. Ce montage evite qu'en cas de desserrage, la vis d'appui 15 ne puisse s'extraire et tomber. Son epaulennent la rend en effet prisonniere de l'ensennble. La position de chaque butee 11 sur la partie 10a, 10b qui la porte est reglable. 10 La distance d'ouverture de butees 11 est toutefois predefinie et prereglee en fonction des dimensions externes du materiel a manutentionner. Un systenne de regle et de Lecteur permet de verifier que chaque butee 11 est a egale distance de l'axe de synnetrie de la butee auto-centrante. Ce reglage est assure par un systenne de vis 17 a pas fin (vis M20) usinees 15 avec un pas fin pour permettre un reglage précis sont prevues pour permettre de &placer REVENDICATIONS1. Outil d'aide a l'ancrage d'une charge sur un pont de levage comportant - des moyens de fixation (12) portes par un support (10) et adaptes a la 5 fixation dudit outil sur une traverse de chape (7), - un jeu de butees (11) de centrage egalennent portees par ledit support (10) et adaptees a guider le centrage d'une prise d'ancrage de charge tors de l'engagement de ladite prise d'ancrage dans la chape, ledit outil permettant ainsi l'auto-centrage de ladite prise par rapport a l'axe d'ancrage de la chape. 10 2. Outil de centrage selon la revendication 1, dans lequel les butees (11) presentent chacune un plan de contact, lesdits plans de contact des butees (11) etant repartis a 45° de part et d'autre d'un nnenne plan de synnetrie, ledit plan de synnetrie etant perpendiculaire a la traverse de chape (7) lorsque l'outil est en 15 place sur celle-ci. 3. Outil de centrage selon la revendication 1, dans lequel la position des butees (11) sur le support (10) est reglable. 20 4. Outil de centrage selon la revendication 1, dans lequel le support (10) comporte une partie glissiere et une platine destinee a s'engager dans ladite partie glissiere, la partie glissiere et la platine portant chacune au moins une butee de centrage et au moins un moyen de fixation (12). 25 5. Outil de centrage selon les revendications 3 et 4 connbinees, dans lequel au moins une butee de centrage comporte une semelle de contact (11a) destinee a assurer au moins une ligne de contact avec la prise d'ancrage lorsque celle-ci vient en appui sur la butee. 30 6. Outil de centrage selon la revendication 1, dans lequel les moyens de fixation (12) comportent des ethers aptes a permettre une fixation par serrage sur une traverse de chape (7). 7. Outil de centrage selon la revendication 6, dans lequel les moyens de 35 fixation (12) comportent en outre des vis d'appui engagees dans des pattes que 10 presentent les ethers, ces vis d'appui presentant des epaulennents s'interposant entre la traverse et lesdites pattes. 8. Outil de centrage selon la revendication 1, dans lequel les moyens de 5 fixation comportent au moins un plat qui est destine a venir en butee contre le rebord d'une traverse, le positionnement dudit plat etant ajustable. 9. Procede de centrage d'une charge par rapport a l'axe de levage d'un pont de levage comportant des &apes selon lesquelles 10 - on fixe un outil de centrage selon l'une des revendications precedentes sur la traverse de la chape d'un pont de levage, - on engage une prise d'ancrage de la charge dans ladite chape, ladite prise d'ancrage s'auto-centrant par rapport a l'axe d'ancrage de la chape par contact avec les butees (11) de l'outil. 15 10. Procede selon la revendication 9, dans lequel : - on met en ceuvre un premier reglage des positions des butees sur leur support (10) prealablennent a la fixation de l'outil de centrage sur la traverse (7), - on met en ceuvre un reglage fin de la position des butees sur leur support 20 (10) apres fixation. 11. Utilisation d'un outil d'aide a l'ancrage d'une charge selon tune des revendications 1 a 8 avec un pont de levage d'une centrale nucleaire. 25