(57)【要約】【課題】内筒を把持し、内筒を外筒にロックする／外筒からロック解除するためのシステム、及び核燃料などの核物質のための試料ホルダの取り扱いへの応用を提供すること。【解決手段】本発明は、内筒を把持し、内筒を、内筒と同心の外筒にロックする／外筒からロック解除するためのシステムに関する。本発明によるシステムには、内筒を把持部材に対して及び内筒を外筒に対しての両方のシールしたロック／ロック解除を、移動範囲Ａ又は移動範囲Ｂにわたる把持部材の並進運動のみで達成することを可能にする１つ又はそれ以上の捕捉装置が設けられる。  本発明によるシステムは、有利なことに、核燃料などの核物質の試料を収容するための試料ホルダ筒を、測定センサ及び冷却システムを収容するための測定計装ホルダ筒の中に挿入し及び引き出すためのシステムを構成する。【選択図】図６
2014130137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持及びロック／ロック解除システムであって、
外筒（２）と、前記外筒の内側に嵌るように設計された内筒（１、１０）と、前記内筒（１）に収容されるように設計された把持ヘッドを有する把持部材（６）とを含み、前記外筒及び前記把持ヘッドは、それぞれ周辺部に少なくとも１つの溝（２０、６０）を含み、前記内筒は上部端（１０Ａ）において接続された少なくとも１つの捕捉装置（４）と、前記内筒の前記上部端に形成された少なくとも１つのノッチ（１１）とを含み、
前記捕捉装置は、
ロックフック（４０）と呼ばれ、前記外筒（２）の前記溝（２０）内に収容されて前記内筒と前記外筒とが互いにロックされるロック位置と、前記溝から離れたロック解除位置との間に、前記内筒の長手方向軸（Ｘ）と直交するピボット・ピン（４２）の周りでピボット運動するように取り付けられた第１のフックと、
把持フック（４１）と呼ばれ、前記把持ヘッド（６）の前記溝（６０）内に収容されて前記内筒を把持する把持位置と、前記溝から離れた少なくとも１つの解放位置との間に、前記内筒の前記長手方向軸（Ｘ）と直交するピボット・ピン（４３）の周りで、前記第１のフック（４０）上でピボット運動するように取り付けられた第２のフックと、
前記ノッチから離れかつ前記内筒の中に突出しない第１の中立位置と、前記ノッチに収容された第２の中立位置との間で前記ロックフックがその周りをピボット運動する前記ピボット・ピン（４２）に取り付けられた作動レバーであって、前記内筒の中に突出する作動位置を通り、この作動位置と前記第２の中立位置との間で前記ロックフックに回転可能に接続され、前記第１の中立位置と前記第２の中立位置との間では前記ロックフックとは独立して自由に回転する、前記作動レバーと、
前記把持フック（４１）を前記解放位置から前記把持位置に戻すための第１の弾性戻し手段（５）と、
を含み、
前記システムは、
前記内筒（１）が、前記外筒（２）の中に嵌められ、前記ロックフック（４０）によって前記外筒（２）にロックされると、所与の移動範囲（Ａ）にわたる前記内筒（１）における前記把持ヘッド（６）の下向きの並進運動は、前記作動レバー（４４）を、前記作動位置から前記第２の中立位置にピボット運動させ、同時に前記ロックフック（４０）を、前記ロック位置から前記ロック解除位置にピボット運動させ、次いで、前記把持フック（４１）を、その自重及び前記第１の弾性戻し手段（５）の弾性の両方の影響により、前記把持ヘッドの前記溝（６０）へピボット運動させ、それにより前記内筒及び前記外筒を互いからロック解除し、次いで、前記内筒が、前記移動範囲（Ａ）の最後に、前記ヘッドによって把持され、
前記把持ヘッド（６）と前記内筒（１）とが前記把持フック（４１）によって互いにロックされると、前記移動範囲（Ａ）より大きい所与の移動範囲（Ｂ）にわたる前記把持ヘッド及び前記外筒内部における前記内筒の下向きの並進運動は、前記把持フック（４１）を、前記ヘッドの前記溝（６０）から解放させ、次いで、前記作動レバー（４４）を前記第２の中立位置から外し、同時に前記ロックフック（４０）を、少なくとも自重の影響により、前記ロック解除位置から前記ロック位置にピボット運動させ、それにより前記内筒（１）を前記把持ヘッドからロック解除し、前記移動範囲Ｂの最後に、前記内筒と前記外筒とが互いにロックされる、
ことを特徴とする把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項２】
前記内筒（１）の前記上部端に接続された複数の捕捉装置（４）を含み、前記捕捉装置は、ロック用負荷及び把持用負荷の配分を静定的に特定するために、前記内筒の周縁部の周りに配分されることを特徴とする、請求項１に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項３】
前記内筒の前記長手方向軸（Ｘ）の周りに１２０°離間して配置された３つの前記捕捉装置（４）を含むことを特徴とする、請求項２に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項４】
前記第１の弾性戻し手段（５）は、前記把持フック（４１）が周りをピボット運動する前記ピボット・ピン（４３）の周りに取り付けられたねじりコイルばねからなり、前記ねじりコイルばねの２つの座巻は固定され、押し付け中央巻部分（５０）は、前記把持フック（４１）を押し付けるように構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項５】
前記ロックフック（４０）を前記ロック解除位置から前記ロック位置に戻すための第２の弾性戻し手段（７）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項６】
前記第２の弾性戻し手段は、前記ロックフック（４０）が周りをピボット運動する前記ピボット・ピン（４２）の周りに取り付けられたコイルねじりばね（７）からなり、前記ねじりコイルばねの２つの座巻（７１、７２）は固定され、押し付け中央巻部分（７０）は前記ロックフック（４０）を押し付けるように構成されることを特徴とする、請求項５に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項７】
前記ロックフックは、前記外筒（２）の前記溝（２０）を補完する形状のフィンガ（４０ａ）と、前記フィンガに接続され、内部に前記把持フック（４１）が取り付けられる概ねＶ字形状のヨーク（４０ｂ）とからなることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項８】
前記外筒（２）の前記溝（２０）は、前記外筒の周縁部全体の周りに延びることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項９】
前記外筒（２）の部分にわたって延びる少なくとも１つの溝（２０）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項１０】
前記把持ヘッド（６）の前記溝（６０）は、前記把持ヘッドの周縁部全体にわたって延びることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項１１】
前記作動レバー（４４）は突起部からなることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項１２】
前記内筒（１）及び／又は前記外筒（２）は、互いにシールされた組立体を形成するために、１つ又はそれ以上のシールを含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項１３】
前記把持部材及び／又は前記捕捉装置は、前記内筒が、前記外筒に挿入される又は前記外筒から引き出される際の、前記シール（８）の摩擦力を克服するような寸法にされることを特徴とする、請求項１２に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項１４】
前記内筒は、材料試料ホルダ筒を構成し、前記外筒は、測定計装ホルダ筒を構成することを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【請求項１５】
核燃料などの核物質の試料を収容するための前記試料ホルダ筒を、測定センサ及び冷却システムを収容するための前記測定計装ホルダ筒に挿入する及び前記測定計装ホルダから引き出すためのシステムを構成することを特徴とする、請求項１４に記載の把持及びロック／ロック解除システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新しい型式の把持及びロック／ロック解除システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明が目標とする主たる用途は、外部環境に対して、格納容器を全く破損させずに、試料ホルダを挿入し、取り出すことを可能にする、研究用原子炉内の核物質試料ホルダの取り扱いである。
主要な用途は、後に説明するが、本発明は、内筒を外筒に挿入し、挿入に続いてこの２つを互いにロックし、かつ、逆に、外筒に収容された内筒を取り出す前に、筒を互いからロック解除することが必要なあらゆる用途にも応用される。
【０００３】
簡潔を図るために、本出願全体を通して、試料ホルダ筒を「ＳＨ筒」と呼び、計装ホルダ筒を「ＩＨ筒」と呼ぶこととする。
本出願全体を通して、「下部」、「上部」、「垂直」、「引き上げる」、「引き下げる」、「下に」及び「頂部」などの用語は、垂直に位置決めされた外筒に対し、その上部端の頂部から把持部材により取り扱われることを意味すると理解する。従って、外筒へ内筒を挿入する取り扱い操作中、把持部材は引き下げられる。
【０００４】
産業用原子炉の本格運転を代表する熱、中性子、又はさらに化学的ストレスに曝される物質及び燃料がどのように挙動するかを試験するために、原子力発電システムの研究開発に不可欠なツールである研究用原子炉を使用するのは、一般的な方式である。
研究用原子炉は、炉心近く又は炉心内のプールで、核燃料などの核物質の試料に対して照射実験を行うことができるので、一般的に照射炉としても知られる。
【０００５】
特に、仏国でまもなく稼働する研究用原子炉、Ｊｕｌｅｓ  Ｈｏｒｏｗｉｔｚ原子炉（ＪＨＲ）では、様々な照射シナリオにおいて核燃料がどのように挙動するかを研究することができる。
照射原子炉において照射実験を行うために、照射装置は、具体的には、照射線束が集中する区画にある炉心内及び／又は炉心近くの専用の位置に適合させて特に設計される。
【０００６】
ＪＨＲ炉内には、核燃料、及び核燃料を収容する燃料棒用の被覆材を研究するために特に設計された照射装置がある。
研究用原子炉において核物質の試料を取り扱うために、核燃料ペレットの円柱などの試料が収容された筒が内部にある試料ホルダを使用するのは、一般的な方式である。
【０００７】
より具体的には、試料ホルダ筒（ＳＨ筒）は、これ以降把持ヘッドと呼ぶ上部を拡大したもの等の異なる断面の幾つかの筒状部分を含み、把持ヘッドを介して、ＳＨ筒を把持して取り扱うことができる。照射される試料自体は、特に、試料が照射燃料ペレットの円柱である場合、把持ヘッドから離れた、好ましくは把持ヘッドの反対側の端部の、ＳＨ筒の部分に配置される。炉心内又は炉心近くでの照射用の据付構成において、試料が収容されるＳＨ筒の部分は、照射実験に必要な条件（Ｔ°、環境等）下で、中性子線束に曝される区画に配置する必要がある。
【０００８】
試料に関連する物理パラメータの測定を行うために、特に測定センサ及び冷却システムを収容する、これ以降計装ホルダ筒（ＩＨ筒）と呼ぶ、同心の閉止筒にＳＨ筒を挿入するよう準備する。ＩＨ筒は、照射装置の部分に固定される。
【０００９】
さらに、安全要件を満たすために、通常少なくとも１６０ｂａｒの高圧において、ＩＨ筒とＳＨ筒との間を循環する冷却システムの冷却材は、照射原子炉のプールに漏れてはならないので、内筒を構成するＳＨ筒と外筒を構成するＩＨ筒との間のシールを保証して格納容器隔壁を形成することが必要である。換言すれば、据え付けられた照射構成において、ＳＨ筒をＩＨ筒内にロックし、かつシールする必要がある。
【００１０】
従って、照射実験を行う前、ＳＨ筒の取り扱いは、把持部材でＳＨ筒を把持し、把持部材及びＳＨ筒を下げて、ＳＨ筒をＩＨ筒に挿入し、これらＳＨ筒及びＩＨ筒の２つを固定し、合わせてシールし、把持部材だけを引き上げる必要がある。
逆の操作については、照射実験を行った後、ＩＨ筒に収容されたＳＨ筒の取り扱いは、把持部材を下降させ、把持部材を用いてＳＨ筒を把持し、ＳＨ筒をＩＨ筒からロック解除し、次いで把持部材をＳＨ筒と共に引き上げる必要がある。
ここでも、安全要件を満たすために、把持部材によるＳＨ筒の把持は、把持部がロックされた状態で行わなければならない。
【００１１】
核物質つまり放射性物質の取り扱いの分野においては、固定されたフィンガの把持による把持フィンガを有する把持システム（把持アセンブリ）と、核物質或いはそれ自体が放射性物質を含有するコンテナを収容するコンテナ又はドラムをロック／ロック解除するためにフックを使用することは周知の慣行である。ロック手段としてのフックの使用は、フックの製造が簡単であり、特に必要な機械的部品が少ない信頼性の高い解決法を構成するので、好ましいことが多い。
【００１２】
ここで、特許文献１は、放射性物体を取り出すために、内部シールによって蓋付きドラムを容器ドアに取り付け、これにより、内部シールにピボット取り付けされたフックを用いて、内部シールに対する蓋のロック／ロック解除を行い、ドラムは、容器の壁面にピボット取り付けされたベルクランク・ピボットと呼ばれるフックを用いて、容器に対してロック／ロック解除される、解決法を記載する。記載される解決法の１つの大きな欠点は、これが事実上、２つの別個のロック／ロック解除システムの取り付けを必要とし、これにより、部品数が増加し、従って、溶着のリスクが高まる。さらに、実際に正しくドラムを把持する前に、ドラムの取り扱いには、ドラムの下に位置決めした吊り上げ板の使用を必要とする。ここで、本発明が目的とする主要な用途において、ＳＨ筒及びＩＨ筒の下に何らかの吊り上げ装置を設置することは想定しない。最後に、記載される解決法を完全に実施するため、すなわち、蓋及び内部シールの両方を取り外してドラムの内側を容器の容積内に露出することは、非常に多くの取り扱い操作を必要とし、そのため工程時間が長くなる。ここで、研究用原子炉の文脈において、格納容器を破損するリスクなしに、照射された試料を新しい試料に置き換えることは、所与の期間に一つの同じＩＨ筒を用いて実行できる実験の数を増やすことができるように、単純で素早く行える操作である必要がある。
【００１３】
特許文献２は、その一部で、放射性物質を含有するレセプタクルを移送するためのコンテナにおいて、磁気把持部を帯磁した蓋に向けて引き下げるか、又は、蓋にピボット取り付けされた機械的把持部をピボット運動させて、フックをピボット運動させることにより、コンテナの蓋を、蓋にピボット取り付けされたフックを用いてコンテナの本体に対してロック／ロック解除することができる、コンテナを記載する。磁気手段による又は同文献に記載された機械的把持部を用いる蓋の把持・保持のためのシステムは、原子炉の文脈において、想定しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２，７２５，１８８号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２，９０６，６３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、信頼性があり、限られた数の部品で簡単に製造することができ、素早く使用できる、試料ホルダ筒を把持、保持し、かつ、把持部がロック／ロック解除されたまま、照射原子炉内の計装ホルダ筒内の試料ホルダをシールしたロック／ロック解除するためのシステムに対するニーズがある。
より一般的には、特に信頼性があり、限られた数の部品で簡単に製造することができ、素早く使用できる、把持部をロック／ロック解除したまま、内筒と同心の外筒内の内筒を把持し、ロック／ロック解除するためのシステムに対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、これらのニーズの全て又は幾つかを満たそうとするものであり、その態様の１つにおいて、把持及びロック／ロック解除システムであって、外筒と、外筒内に嵌まるように設計された内筒と、内筒に収容されるように設計された把持ヘッドを有する把持部材とを含み、外筒及び把持ヘッドは、それぞれ周縁部に少なくとも１つの溝を含み、内筒は上部端に接続された少なくとも１つの捕捉装置と、内筒の上部端からの厚さに形成された少なくとも１つのノッチとを含み、
捕捉装置は、
外筒の溝内に収容されて内筒と外筒とを互いにロックするロック位置と、溝から離れたロック解除位置との間で、内筒の長手方向軸と直交するピボット・ピンの周りでピボット運動するように取り付けられた、ロックフックと呼ばれる、第１のフックと、
把持ヘッドの溝内に収容されて内筒を把持する把持位置と、溝から離れた少なくとも１つの解放位置との間で、内筒の長手方向軸と直交するピボット・ピンの周りで、第１のフック上でピボット運動するように取り付けられた、把持フックと呼ばれる、第２のフックと、
ロックフックが、ノッチから離れかつ内筒の中に突出しない第１の中立位置と、ノッチに収容された第２の中立位置との間でピボット運動するピボット・ピンの周りに取り付けられ、内筒の中に突出する作動位置を通り、作動位置と第２の中立位置との間でロックフックに回転可能に接続され、第１の中立位置と第２の中立位置との間ではロックフックとは独立して自由に回転する、作動レバーと、
把持フックを解放位置から把持位置に戻すための第１の弾性戻し手段と
を含み、
システムは、
内筒が、外筒の中に嵌められ、戻し手段によって保持されるロックフックによって外筒にロックされると、所与の移動範囲（Ａ）にわたる内筒における把持ヘッドの下向きの並進運動は、作動レバーを、作動位置から第２の中立位置にピボット運動させ、同時にロックフックを、ロック位置からロック解除位置にピボット運動させ、次いで、把持フックを、その自重及び第１の戻し手段の弾性の両方の影響により、把持ヘッドの溝へピボット運動させ、従って、内筒及び外筒を互いからロック解除し、次いで、内筒が、移動範囲（Ａ）の最後に、ヘッドによって把持され、
把持ヘッドと内筒が把持フックによって互いにロックされると、移動範囲（Ａ）より大きい所与の移動範囲（Ｂ）にわたる把持ヘッド及び外筒内の内筒の下向きの並進運動は、把持フックを、把持ヘッドの溝から解放させ、次いで、作動レバーを第２の中立位置から外し、同時にロックフックを、少なくとも自重の影響により、ロック解除位置からロック位置にピボット運動させ、従って、内筒を把持ヘッドからロック解除し、移動範囲Ｂの最後において、内筒と外筒とが互いにロックされる、
ように構成される、システムに関する。
【００１７】
換言すれば、本発明は、本質的に、照射原子炉における照射実験の前後に、ＳＨ筒の把持部材に対するシールしたロック／ロック解除、及び、実験を実行するためのＳＨ筒及びＩＨ筒のシールしたロック／ロック解除、の両方を、移動範囲Ａ又は移動範囲Ｂにわたる把持部材の並進運動のみで行うことができる、１つ又はそれ以上の捕捉装置を有するシステムからなる。
本発明によるかかるシステムは、製造が簡単であり、信頼性があり、素早く使用できるので、特に有利である。
ＳＨ筒が、離れたところにある把持部材によりＩＨ筒の中に据え付けられた構成において、本発明によるシステムを用いて行われるＩＨ筒内へのＳＨ筒のシールしたロックは頑丈であり、ＳＨ筒とＩＨ筒との間の冷却システムの冷却材を、通常少なくとも１６０ｂａｒの比較的高い圧力下で配置することができる。
さらに、材料の試料を、ブラインド状態、すなわち視認できない、又はカメラなどの何らかの他の技術的手段を用いて、要素がロック状態にあるかどうかをチェックできない構成において、確実に取り扱うことができる。実際、必要なのは、把持部材がＳＨ筒に向かって、かつＳＨ筒内への移動範囲（Ａ、Ｂ）を移動したかをチェックすることだけである。
本発明によるシステムは、外筒の中に収容される内筒を把持し、ロック／ロック解除することが必要な任意の用途に用いることができる。
【００１８】
１つの有利な変形によれば、システムは、内筒の上部端に接続された複数の捕捉装置を含み、捕捉装置は、ロック及び把持負荷の配分を静定的に特定するために、内筒の周縁部の周りに配分される。選択により、この変形によれば、システムは、内筒の長手方向軸の周りに１２０°離間して配置された３つの捕捉装置を含む。このことは、機械的負荷をこのように分散させることによって、システムの信頼性をさらに強化する。
【００１９】
有利な変形によれば、第１の弾性戻し手段は、把持フックがピボット運動するピボット・ピンの周りに取り付けられたねじりコイルばねからなり、その２つの座巻は固定され、押し付けする中央巻部分は把持フックを押し付けるように構成される。かかる変形は、ねじりばねは、製造、サイズ決め、及び捕捉装置に嵌めるのが簡単であるので、有利である。
【００２０】
有利な実施形態によれば、システムは、ロックフックをロック解除位置からロック位置に戻すための第２の弾性戻し手段を含む。かかる実施形態は、ロックフックが、自重の影響だけよりも、より素早く戻ることができるので、有利である。選択により、第２の弾性戻し手段は、ロックフックがピボット運動するピボット・ピンの周りに取り付けられたねじりコイルばねからなり、ばねは、内筒の上部端に接続された２つの座巻と、ロックフックを押し付けるように構成された押し付け中央巻部分とを含む。
【００２１】
選択により、ロックフックは、外筒の溝を補完する形状のフィンガと、フィンガに接続され、内部に把持フックが取り付けられる概ねＶ字形状のヨークとからなる。
第１の変形によれば、外筒の溝は外筒の周縁全体の周りに延びる。
代替的に、第２の変形によれば、外筒の部分にわたって延びる少なくとも１つの溝を設けることができる。
【００２２】
変形によれば、把持ヘッドの溝は、把持ヘッドの周縁全体にわたって延びる。
作動レバーは、有利なことに、製造が簡単な突起部で構成される。
【００２３】
１つの有利な実施形態によれば、特に、内筒と外筒との間の空間を加圧できるように、シールしたロックを得ることが望ましい場合、内筒及び／又は外筒は、互いにシールした組立体を形成するために、１つ又はそれ以上のシールを含むことができることが有利である。筒の一方及び／又は他方の周縁全体の周りの溝に収容されるＯリングシールとすることができる。
【００２４】
把持部材及び／又は捕捉装置は、内筒が、外筒に導入される又は外筒から引き出される際の、シールの摩擦力を克服するような寸法にされる。通常、ＪＨＲ照射原子炉において用いることが想定されるＳＨ筒及びＩＨ筒については、冷却システムの冷却材は１７５ｂａｒの圧力まで加圧され、把持部材及び捕捉装置は、１３７０Ｎのオーダーのシール摩擦力を克服するような寸法にする必要がある。
内筒は、材料試料ホルダ筒を構成することができ、外筒は、測定計装ホルダを構成することができる。
【００２５】
本発明が目的とする主要な用途において、システムは、核燃料などの核物質の試料を収容する意図の試料ホルダ筒を、測定センサ及び冷却システムを収容する意図の測定計装ホルダ筒に挿入する及び測定計装ホルダから引き出すためのシステムを構成する。
【００２６】
本発明のさらなる利点及び特徴は、以下の図面を参照し、例証的かつ非限定的な例によって与えられる本発明の幾つかの例示的な実施形態の詳細な説明を読むことによって、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】研究用原子炉における計装ホルダ（ＩＨ）筒内の試料ホルダ（ＳＨ）筒の照射用据付構成の概略図である。
【図２】本発明による内筒に接続された捕捉装置の部分分解概略図である。
【図３】ロックフックを戻すための随意的な戻し手段を有する、本発明による捕捉装置の詳細を示す内筒の内側からの概略図である。
【図４Ａ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｂ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｃ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｄ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｅ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｆ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｇ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｈ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｉ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図４Ｊ】本発明による、内筒及び外筒が互いからロック解除されるのと同時に、把持部材が内筒を把持する様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ａ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｂ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｃ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｄ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｅ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｆ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｇ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｈ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｉ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図５Ｊ】本発明による、内筒及び外筒が互いにロックされるのと同時に、把持部材から内筒が解放される様々な段階を示す斜視図及び断面図である。
【図６】把持部材が近くにある状態の、本発明により互いにロックされた内筒及び外筒を示す概略斜視図である。
【図７】互いにロックされた内筒と外筒との間に形成されたシールの詳細を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、核燃料などの核物質の試料を収容する意図の試料ホルダ筒を構成する、長手方向軸Ｘの内筒１、１０を示し、内筒は、研究用原子炉の水が充填されたピット３における照射実験を実行する目的のために、測定センサ及び冷却システムを収容する意図の測定計装ホルダを構成する外筒２内にロックする必要がある。より具体的には、内筒１は、核燃料ペレットの円柱などの核物質の試料が収容される筒状下部と、把持部材６がそれを介して内筒を把持する筒状上部１０とを含む。
【００２９】
全ての照射実験の前に、内筒１は、把持部材６を引き下げて、内筒１を、外筒２に近づけて、挿入し、次いで、外筒２にロックし、把持部材６は、内筒１から解放して、再び引き上げる必要がある。
１又はそれ以上の照射実験後、内筒１は、収容された外筒２からロック解除し、把持部材６は、内筒をピット３から取り出すために、ロック解除された内筒１を把持し、内筒と共に再び引き上げる、必要がある。
【００３０】
本発明によれば、少なくとも１つの捕捉装置４を有するシステムは、最初に、内筒１を把持部材６から解放し、把持部材６の同じ運動において、内筒１を外筒２にロックして、シールし、次に、外筒２に収容された内筒１をロック解除し、把持部材６の同じ運動において、把持部材６が内筒１を把持できるように設計される。
【００３１】
本発明によれば、外筒２及び把持部材６の各々は、それぞれの溝２０、６０を含む。内筒１、１０は、上部端１０ａに少なくとも１つのノッチ１１を含む。把持部材６の把持ヘッドは、内筒１の内径に合わせた外径を有する。
【００３２】
本発明による捕捉装置４は、内筒１０の上部端１０ａに接続される。捕捉装置は、二重のフック４０、４１からなり、一方のフック４０は、内筒の長手方向軸Ｘと直交する軸Ｙ１の、ピボット・ピン４２の周りにピボット取り付けされる。図２及び図３に示されるように、ピボット・ピン４２は、互いから離れた２つの突起部１２に取り付け、２つの突起自体は内筒１、１０の上部端１０ａに固定することができる。２つの突起部は、内筒１、１０と一体の部品として製造することができる。
【００３３】
より具体的には、捕捉装置４は、まず第１に、外筒２の溝２０に収容されて外筒２を内筒１にロックするロック位置と、溝２０から離れたロック解除位置との間に、内筒の長手方向軸Ｘと直交する軸Ｙ１の、ピボット・ピン４２の周りにピボット取り付けされたロックフック４０を含む。図６に示されるように、ロックフック４０は、外筒２の溝２０を補完する形状のフィンガ４０ａ、及びフィンガ４０ａに接続された概ねＶ字形状のヨーク４０ｂからなる。
【００３４】
捕捉装置４は、同様に内筒１の長手方向軸Ｘと直交する軸Ｙ２の、ピボット・ピン４３の周りのロックフックにピボット取り付けされた把持フック４１も含み、把持フック４１は、把持ヘッド６の溝６０内に収容されて内筒を把持する把持位置と、溝６０から離れた少なくとも１つの解放位置との間でピボット運動する。図６に示されるように、把持フック４１は、ロックフック４０のヨーク４０ｂの内側に取り付けることができる。
【００３５】
捕捉装置４は、ノッチから離れ内筒１に突出しない第１の中立位置と、ノッチ１１内に収容された第２の中立位置との間に、ロックフック４０のピボット運動の軸Ｙ１上に取り付けられ、内筒１内に突出する作動位置を通る、作動レバー４４も含む。図４Ａ乃至図４Ｉを参照して以下で説明されるように、作動レバー４４は、作動位置と第２の中立位置との間で、ロックフック４０に回転可能に接続され、第１の中立位置と第２の中立位置の間では、ロックフック４０と独立して自由に回転する。全ての図に示されるように、作動レバーは、ロックフック４０から続く単一の突起部４４からなることができる。
【００３６】
本発明による把持及びロック／ロック解除システムは、最後に、把持フック４１を解放位置から把持位置に戻すための弾性戻し手段５を含む。図６に示されるように、弾性戻し手段は、有利なことに、把持フック４１がピボット運動する軸Ｙ２の、ピボット・ピン４３の周りに取り付けられたねじりコイルばね５からなり、２つの座巻は固定され、押し付け中央巻部５０は、把持フック４１を押し付けるように構成することができる。
【００３７】
本発明によるシステムは、ロックフック４０を、ロック解除位置からロック位置に戻すための追加の弾性戻し手段７をさらに含むことができる。図３に示されるように、追加の弾性戻し手段７は、有利なことに、ロックフック４０がピボット運動する軸Ｙ１の、ピボット・ピン４２の周りに取り付けられたねじりコイルばね７からなり、２つの端部の座巻７１、７２は固定され、押し付け中央巻部７０は、ロックフック４０を押し付けるように構成することができる。
【００３８】
図４Ａ乃至図５Ｊに示される実施形態において、本発明によるシステムは、内筒の長手方向軸（Ｘ）の周りに１２０°離間して配置された、説明されたものと同様の３つの捕捉装置４を有する。かかる実施形態は、把持及びロックの負荷の配分を静定的に特定することができるので、有利である。同じ実施形態において、外筒２の溝２０及び把持部材６の溝６０は、それぞれ、外筒及び把持部材６の周縁全体の周りに作製される。
【００３９】
図６に示される実施形態において、本発明によるシステムは、直前に説明したように１つだけの捕捉装置４を有する。同じ実施形態において、溝２０は、外筒２の周縁部だけにわたって製造されるように準備される。
本明細書において、矢印Ｄは、把持部材６の下降運動を示し、矢印Ｒは、把持部材６の上昇運動を示すと特定される。
【００４０】
また、移動範囲Ａは、外筒２にロックされた内筒１を把持するときの下向き運動の最後に、把持部材６により達成される移動量を示すと特定される（図４Ａ乃至図４Ｊ）。
移動範囲Ｂ自体は、内筒１を解放し、外筒２にロックするときの下向き運動の最後に、把持部材６により達成される移動量を示す（図５Ａ乃至図５Ｊ）。
【００４１】
ここで、本発明によるシステムの構成が可能な、把持部材６による内筒１の把持、及び把持部材６の同じ運動における、内筒１及び外筒２の互いからのロック解除の運動学を説明する。
内筒１及び外筒２がロックフック４０によって互いにロックされている際に、内筒１を取り出すことが所望される場合、把持部材６が引き下げられる（図４Ａ及び図４Ｂ）。
【００４２】
把持部材６の下向き運動において、把持部材６が作動レバー４４に当接すると、作動レバー４４はピボット運動し、レバー４４に回転可能に接続されたロックフック４０も同時に、軸Ｙ１の周りで、筒１、２の内側に向かってそのロック位置からロック解除位置に対してピボット運動する（図４Ｃ−図４Ｄ）。把持ヘッドの外面と接触しているために、把持フック４１は、筒の外側に向かって数度の角度を通ってピボット運動する。
【００４３】
把持部材６の下向き運動は継続し、これにより、作動レバー４４は、ノッチ１１内の中立位置に留まるようになり、同時に、ロックフック４０は、外筒２の溝２０から完全に解放される、すなわち、ロック解除位置へ移動する（図４Ｅ）。外筒からの内筒１のロック解除が実際に達成される。この位置において、把持フック４１は、その自重及びフック４１を筒１、２の内側に向かけて戻すねじりばね５の影響下で、把持部材６の溝６０に向かってピボット運動し始める。
次に、把持部材６の下降は、移動範囲Ａの端部で停止し、把持フック４１は、その把持位置に向かって、筒１の内側に向かってピボット運動し続ける（図４Ｆ）。
【００４４】
次に、把持部材６の引き上げを開始することができ、把持フック４１のピボット運動は、把持フックが把持部材６の溝６０に入るまで、すなわち、把持位置に到達するまで継続する（図４Ｇ）。これにより内筒１の把持及び把持部材６へのロックが実際に達成され、内筒１は外筒２からロック解除もされる。従って、内筒が把持されると、操作者は、把持システム、内筒自体、又はこれら２つの間の接続に損傷のリスクがないことを確認できる。この態様は、操作を、例えば、ＪＨＲ照射原子炉の場合のように、スラブ又は不透明なヘッドに対してブラインド状態で行う場合に、特に重要である。２つの移動範囲Ａ及びＢを自動化システムに組み込むことによる、移動範囲Ａ及びＢにわたるを完全な制御により、操作が安全に完了することを保証することができる。
次に、把持部材６の引き上げが続く（図４Ｈ乃至図４Ｊ）。把持部材６及び捕捉装置４は、内筒１が外筒２から取り出される際の、内筒１の周縁における溝８０内に収容されたシール８の摩擦力を克服するような寸法にされる（図４Ｊ）。
【００４５】
ここで、本発明によるシステムの構成が可能な、外筒２における内筒１のシールしたロック、及び把持部材６の同じ運動における、把持部材６からの内筒１の解放の運動学を説明する。
【００４６】
内筒１が、把持部材６によって把持され、把持位置で把持フック４１を用いて把持部材６にロックされる際に、内筒１を外筒２にロックすることが所望される場合、把持部材６が引き下げられる（図５Ａ及び図５Ｂ）。把持部材６及び捕捉装置４は、内筒１が外筒２に挿入される際の、内筒１の周縁における溝８０に収容されたシール８の摩擦力を克服するような寸法にされる（図５Ａ）。
【００４７】
外筒２への内筒１の挿入が始まると、把持部材６の引き下げは、内筒１が底部に当接する（図５Ｄ）まで継続される（図５Ｃ）。この位置において、内筒１の上部端１０ａは、外筒２の上部端と同じ高さである。
把持部材６の引き下げは継続し、これにより、把持フック４１が把持部材６の溝６０から解放される（図５Ｅ）。
把持部材６の引き下げは、移動範囲Ａより大きい移動範囲Ｂの移動が達成されるまで継続する（図５Ｆ）。この位置において、作動レバー４４は、把持部材６によってノッチ１１内の中立位置に保持される。
【００４８】
次いで、ロックフック４０は、その自重及びねじりばね７の影響下で、筒１、２の外側へ向かって、軸Ｙ１の周りでピボット運動し、同時に、ロックフック４０に回転可能に接続された作動レバー４４がピボット運動し、また、把持フック４１が、ねじりばね５により維持される解放位置にピボット運動する。ロックフック４０のピボット運動は、ロックフック４０がロック位置に到達するまで継続する（図５Ｇ）。この位置において、内筒１及び外筒２相互の実際のロックは、ロックフック４０によって実際に達成される。
【００４９】
次いで、把持部材６が引き上げられ、作動レバー４４を、作動位置（図５Ｇ）からその中立位置（図５Ｈ）まで上向きにピボット運動させ、中立位置においては、作動レバー４４は内筒１内に突出しない（図５Ｉ）。
次いで、把持部材６の引き上げは、作動レバー４４が、自重により下向きにピボット運動し、最初の作動位置に戻るまで、継続することができる（図５Ｊ）。
【００５０】
本発明は、本明細書で説明された例に限定されるものではなく、特に、図示された例の特徴を、図示されていない変形と互いに組み合わせることができる。
従って、例えば、図示される把持フック４１のＬ字形状を変更することができ、同様に、ロックフック４０及び作動突起部４４の形状も変更することができる。
さらに、特に、シール８のより大きいシール力を克服できるように、捕捉装置４の数を増やすこともできる。
【符号の説明】
【００５１】
１：内筒
２：外筒
３：水を充填したピット
４：捕捉装置
５：弾性戻し手段
６：把持部材
７：追加の弾性戻し手段
８：シール
１０：内筒の上部
１０ａ：上部端
１１：ノッチ
１２：突起部
２０：外筒の溝
４０：ロックフック
４０ａ：フィンガ
４０ｂ：ヨーク
４１：把持フック
４２、４３：ピボット・ピン
４４：作動レバー
５０、７０：押し付け中央巻部
６０：把持部材の溝
７１、７２：座巻
８０：内筒の周縁部の溝
Ｘ：長手方向軸
Ｙ１、Ｙ２：Ｘと直交する軸
Ｄ：把持部材の下降運動
Ｒ：把持部材の上昇運動
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2014130137000001.pdf