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DESCRIPTION "Dispositif auxiliaire de relâchement commandé à distance pour un mécanisme à action positive"
L'invention concerne un dispositif auxiliaire de relâchement commandé à distance pour un mécanisme à action positive.
Les dispositifs utilisés dans le cadre des opérations d'entretien ou de réparation des réacteurs nucléaires ou de leurs assemblages combustibles et, de manière plus générale, dans le cas d'interventions sur des installations sensibles, comportent de manière courante, des mécanismes dits à action positive qui assurent une grande sécurité de fonctionnement de ces dispositifs.
Les dispositifs d'entretien ou de réparation des réacteurs nucléaires et de leurs assemblages combustibles peuvent comporter en particulier des moyens de préhension tels que des pinces dont l'actionnement est assuré par un mécanisme à action positive.
Un tel mécanisme comporte un vérin qui peut être alimenté en fluide hydraulique ou en eau déminéralisée et dont la tige est reliée, à l'une de ses extrémités à l'organe dont on assure l'actionnement ou le maintien, cet organe pouvant être constitué par exemple par une pièce ou un mors de serrage d'une pin- ce de préhension.
Un moyen élastique d'actionnement tel qu'un ressort hélicoïdal vient en appui sur une pièce de poussée solidaire de l'extrémité de la tige du vérin opposée à son extrémité reliée à l'organe actionné. Le ressort est disposé dans un boitier solidaire du corps du vérin et maintenu dans un état de tension ou de compression assurant l'actionnement ou le maintien de l'organe relié à la tige du vérin, lorsque le vérin n'est pas alimenté en fluide hydraulique.
Par exemple, dans le cas d'une pince de préhension, un mors mobile de cette pince peut être
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maintenu en position de serrage par le ressort, tant que le vérin n'est pas alimenté.
Dans le cas où le vérin est défaillant, par exemple dans le cas d'une panne d'alimentation de ce vérin, l'action positive du mécanisme n'est pas relia- chée.
L'alimentation du vérin en fluide hydraulique permet de déplacer sa tige dans le sens inverse du sens d'actionnement du moyen élastique et donc de relâcher l'action positive du mécanisme. Par exemple, dans le cas d'une pince de préhension, l'activation du vérin permet de desserrer la pince par relâchement de l'un au moins de ses mors de serrage.
Dans le cas d'une panne entrainant une impossibilité d'actionner le vérin, par exemple dans le cas d'une panne d'alimentation de ce vérin en fluide hydraulique ou en eau déminéralisée, bien que la sécurité de fonctionnement du dispositif comportant le mécanisme à action positive ne soit pas mise en jeu, le fait de ne pas pouvoir relâcher le mécanisme peut présenter certains inconvénients, dans la mesure où il n'est généralement pas possible d'accéder au mécanisme qui est utilisé pour intervenir sur des composants irradiés et sous une certaine hauteur d'eau.
Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif auxiliaire de relâchement commandé à distance, pour un mécanisme à action positive comportant un vérin dont la tige est reliée, à l'une de ses extrémités, à un organe dont elle assure l'actionnement ou le maintien et, à son autre extrémité, à une pièce de poussée sur laquelle un moyen élastique d'actionnement tel qu'un ressort vient en appui pour réaliser l'actionnement ou le maintien de l'organe actionné, le ressort étant disposé dans un boitier
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solidaire du corps du vérin et l'activation du vérin assurant un déplacement de sa tige dans le sens inverse du sens d'actionnement de cette tige par le moyen élastique, le dispositif auxiliaire permettant de supprimer l'action positive du mécanisme, par commande depuis un point éloigné de ce mécanisme,
même lorsque le vérin ne peut fonctionner.
Dans ce but, le dispositif auxiliaire suivant l'invention comporte : un axe parallèle à la tige du vérin monté rotatif dans le boitier-comportant une partie filetée à l'intérieur du boitier et une partie d'extrémité à l'extérieur du boitier présentant des moyens susceptibles de coopérer avec des moyens correspondants d'un outillage d'actionnement à distance pour la mise en rotation de l'axe, par l'intermédiaire de l'outillage, - et un écrou engagé sur la partie filetée de l'axe et solidaire d'une fourchette d'engagement de la pièce de poussée de la tige du vérin pour son déplacement dans le sens inverse du sens d'actionnement du moyen élastique, par mise en rotation de l'axe, par l'intermédiaire de l'outillage, dans le cas où le vérin est défaillant.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples non limi- tatifs, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif auxiliaire de relâchement suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation et en coupe par un plan vertical d'un dispositif de relâchement suivant l'invention et suivant un premier mode de réalisation.
La figure 2 est une vue partielle en éléva- tion et en coupe par un plan vertical d'un dispositif de relâchement suivant l'invention et suivant un se- cond mode de réalisation.
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La figure 3 est une vue partielle en élévation et en coupe par un plan vertical d'un dispositif de relâchement suivant l'invention et suivant un troisième mode de réalisation.
Sur la figure 1, on voit un mécanisme à action positive désigné de manière générale par le repère 1 auquel est associé un dispositif auxiliaire de relâchement suivant l'invention.
Le mécanisme à action positive comporte un vérin 2 dont le corps 3 présente une partie d'extrémi- té 4 à diamètre réduit qui est introduite et fixée dans l'alésage 5 d'un support annulaire 6 qui est luimême relié au corps 7 de l'outillage auquel est associé le mécanisme à action positive, par l'intermédiaire d'axes d'articulation 8.
L'outillage peut être constitué, par exemple, par une pince de préhension comportant un corps 7 et un ou plusieurs mors de serrage montés mobiles par rapport au corps 7.
La tige 10 du vérin 2 comporte une partie d'extrémité engagée dans le corps 7 de l'outil et reliée à un organe mobile de cet outil dont le mécanisme à action positive assure le déplacement ou le maintien.
Le corps 3 du vérin 2 comporte, à son extrémité opposée à l'épaulement 4 fixé dans le support 6. un second épaulement 12 engagé et fixé dans un alésage traversant un flasque 13 portant un boîtier 14 de forme parallélépipédique.
L'extrémité de la tige 10 du vérin 2 opposée à l'extrémité reliée à la partie mobile de l'outil et engagée à l'intérieur du boîtier 14 comporte une par- tie filetée 15 sur laquelle est vissé un écrou 16 pré- sentant un épaulement 17.
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Un ressort hélicoïdal 18 est disposé dans le boîtier, dans le prolongement de la tige 10 du vérin. Le ressort 18 est engagé par son extrémité supérieure sur l'écrou 16 et vient en appui sur l'épaulement 17.
La partie inférieure du ressort hélicoïdal 18 est engagée dans un logement cylindrique à l'intérieur du boîtier 14 et vient en appui sur un poussoir 19 maintenu en position dans le logement cylindrique du boî- tier 14, par une tige filetée 20 vissée dans un trou taraudé traversant un flasque 21 fermant le boitier 14 à sa partie inférieure et bloquée en position par un écrou 22.
La tige filetée 20 et l'écrou 22 permettent de régler, par l'intermédiaire du poussoir 19, la compression du ressort 18 exerçant une poussée sur la tige 10 du vérin, par l'intermédiaire de l'écrou 16.
Sur le poussoir 19 est fixé un index 23 dont l'extrémité est engagée dans une ouverture 24 traversant la paroi latérale du boitier 14.
La position de l'index 23 permet de détermi- ner l'état de compression du ressort 18 et donc la force de tarage de ce ressort exerçant une poussée sur la tige 10 du vérin 2.
Cette force de tarage du ressort 18 permet de maintenir la tige 10 dans sa position haute repré- sentée sur la figure 1 qui correspond à la position de maintien de l'organe mobile solidaire de l'extrémité de la tige 10.
Dans le cas d'une pince de préhension, cette position correspond à la position de serrage de la pince dont un mors mobile est solidaire de la tige 10.
Le vérin 2 est un vérin à simple effet qui peut être alimenté en fluide hydraulique ou en eau dé- minéralisée. pour assurer un déplacement de la tige 10
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vers le bas, ce déplacement de la tige 10 s'accompa- gnant d'une compression du ressort 18. On peut ainsi obtenir, par commande à distance, le relâchement du mécanisme de maintien de l'outil et par exemple le desserrage d'une pince de préhension.
Cet actionnement à distance peut être commandé, par exemple, depuis le bord de la piscine du combustible d'un réacteur nucléaire, dans le cas où le mécanisme à action positive est associé à un dispositif de préhension d'assemblage combustible.
Dans le cas où l'activation du vérin à distance n'est pas possible, par exemple dans le cas où le circuit d'alimentation du vérin est défaillant, on utilise le dispositif auxiliaire de relâchement suivant l'invention pour réaliser le déplacement de la tige du vérin.
Ce dispositif comporte un axe 25 en deux parties montées à l'intérieur du bottier 14, dans une direction parallèle à la direction de la tige 10 du vérin.
L'axe 25 comporte une première partie 26 constituée par une tige filetée montée rotative dans le boitier, par l'intermédiaire d'un palier à roulement 27 fixé dans le flasque 13 et de deux paliers à roulement 28,28'fixés à l'extrémité d'un logement cylindrique 29 ménagé dans le boitier 14. La tige filetée 26 comporte deux parties lisses de part et d'autre de sa partie filetée engagées et fixées dans la bague interne des roulements 27 et 28, 28'respectivement. La tige 26 comporte également au-delà de la partie lisse engagée dans les paliers 28, 28', une partie filetée 26a sur laquelle vient se raccorder la seconde partie 30 de l'axe 25.
Cette partie 30 compor-
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te à l'une de ses extrémités un alésage taraudé venant s'engager sur la partie filetée 26a, le blocage en rotation de la seconde partie 30 de l'axe par rapport à la première partie 26 étant assuré par une goupille 31.
La seconde partie 30 de l'axe 25 comporte une partie d'extrémité située à l'extérieur du boitier 14 terminée par une rotule 30a dans laquelle est engagée une goupille 32 de direction radiale dont les extrémités sont saillantes par rapport à la surface de la rotule 30a.
Les paliers à roulement 28,28'sont maintenus contre le fond du logement cylindrique 29, par une entretoise tubulaire 33 elle-même maintenue en position à l'intérieur du boitier par le flasque de fermeture 21.
Un écrou 34 est engagé sur la tige filetée 26 constituant la première partie de l'axe 25. L'écrou 34 comporte une partie 34a en saillie radiale traver- sée par une ouverture longitudinale 34b dans laquelle est engagée l'extrémité de la tige 10, dans sa partie située au-dessus de l'écrou 16. La partie 34a en saillie radiale traversée par l'ouverture 34b constitue une fourchette d'actionnement susceptible de venir en prise avec l'écrou 16 constituant la pièce de poussée de la tige 10.
Dans le cas où le vérin 2 est défaillant, le dispositif auxiliaire de relâchement suivant l'inven- tion permet de déplacer la tige 10 par l'intermédiaire de l'écrou 34.
Pour cela, on utilise un outillage qui peut être fixé à l'extrémité d'une perche et assemblé à la partie d'extrémité de l'axe 25 constituée par la rotu- le 30a et la goupille 32, de manière à rendre l'outil solidaire en rotation de l'axe 25.
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On met en rotation l'axe 25 par l'intermédiaire de la perche et de l'outil dans un sens produisant un déplacement vers le bas de l'écrou 34 dont la partie en saillie 34a vient en contact avec la partie supérieure de l'écrou 16. Le déplacement de l'écrou 34 produit un déplacement correspondant de l'écrou 16 et de la tige 10 ainsi qu'une compression du ressort 18. Le déplacement de la tige 10 vers le bas provoque un relâchement du mécanisme à action positive, malgré la défaillance du circuit d'alimentation du vérin.
Dans le cas d'un mécanisme à action positive accessible uniquement par le dessus, par exemple dans le cas d'un mécanisme plongé dans l'eau d'une piscine de stockage d'assemblages combustibles, il est bien sûr avantageux de placer le boitier 14 du mécanisme et la partie d'actionnement de l'axe 25 au-dessus de l'outillage sur lequel agit le mécanisme, c'est-à-dire dans une position inverse de la position représentée sur les figures.
De manière générale, suivant la position de l'outil auquel est associé le mécanisme à action positive, l'extrémité de l'axe 25 située à l'extérieur du boitier 14 à laquelle on raccorde l'outillage permettant de mettre l'axe 25 en rotation peut être difficilement accessible en utilisant une perche manipulée à distance.
Dans ce cas, il peut être avantageux de pré- voir plusieurs extrémités de raccordement d'un outil de mise en rotation de l'axe situées dans des posi- tions différentes et orientées différemment par rap- port aux faces du boîtier.
Un dispositif de ce type a été représenté sur la figure 2.
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Le dispositif comporte, à l'intérieur d'un boîtier 40, un axe 41 monté parallèlement à l'axe 42 d'actionnement de la tige du vérin du mécanisme à action positive. L'axe 41 est monté rotatif à l'intérieur du boitier par l'intermédiaire de paliers à billes 44,45 et 46. L'axe 41 comporte une première partie 47 constituée par une tige filetée venant en prise avec l'écrou d'actionnnement de la tige du vérin (non représenté sur la figure 2). La tige filetée 47 comporte un prolongement 48 constitué par une tige lisse ayant une extrémité filetée 48a. Cette extrémité filetée permet d'assembler la tige 47, par l'intermédiaire de son prolongement 48, à la seconde partie 49 de l'axe 41 constituée par une tige dont l'extrémité 49a est en forme de rotule et traversée radialement par une goupille 50.
L'autre extrémité de la partie 49 de l'axe 41 comporte un alésage taraudé permettant d'assembler les parties 48 et 49 de-l'axe 41, par l'intermédiaire du filetage 48a et d'une goupille de blocage 51.
Sur la partie lisse 48 de l'axe 41 intermédiaire entre les parties 47 et 49, sont enfilés, successivement, le palier à billes 44 venant en appui sur un épaulement de la partie filetée 47, le palier à billes 45, une entretoise tubulaire 54, un pignon conique 55 bloqué sur la partie 48 de l'axe 41 par une goupille 56 et le palier à billes 46.
L'extrémité de la partie 49 de l'axe 41 se trouve à l'extérieur du boitier et permet, comme il a été décrit précédemment, de mettre en rotation l'axe 41, par l'intermédiaire d'un outillage fixé à l'extrémité d'une perche et comportant des moyens d'assemblage complémentaires de la rotule 49a et de la goupille 50, pour assurer la transmission de la rotation de l'outillage à l'axe 41.
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Dans le cas où 1'extrémité de la partie 49 de l'axe 41 n'est pas accessible à distance, par exemple dans le cas où le dispositif est placé en position verticale, comme représenté sur la figure 2, à l'intérieur d'une piscine de stockage d'assemblages combustibles sous plusieurs mètres d'eau, on peut utiliser un second ensemble 58 se trouvant dans une position accessible, pour transmettre une rotation à l'axe 41.
Le second ensemble 58 est placé sur une face latérale du boitier 40 et comporte un axe d'actionnement perpendiculaire à l'axe 41.
Cet axe d'actionnement comporte une première partie 59 constituée par une tige solidaire, à son extrémité, d'un pignon conique 60 fixé sur la tige 59 par l'intermédiaire d'une goupille 61.
Le pignon conique 60 engrène avec le pignon conique 55 fixé sur l'axe 41.
La tige 59 comporte une partie filetée d'extrémité 59a assurant son assemblage avec une seconde partie 62 du second axe d'actionnement du dispositif auxiliaire de relâchement. Les parties 59 et 62 du second axe sont bloquées en rotation l'une par rapport à l'autre, par une goupille 63. La seconde partie 62 du second axe comporte, à son extrémité, une rotule 64 traversée dans la direction radiale par une goupille 65.
Le second axe est monté rotatif à 1'tinté- rieur d'un fourreau 66 fixé sur une face latérale du boitier 40, par l'intermédiaire de paliers à roulement
67 et 68.
Dans le cas où l'extrémité d'assemblage constituée par la rotule 49a. et la goupille 50 de l'axe 41 n'est pas accessible, on engage l'outillage fixé à l'extrémité de la perche d'actionnement sur les
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éléments d'assemblage 64 et 65 disposés à l'extrémité du second axe d'actionnement du dispositif auxiliaire de relâchement.
La mise en rotation du second axe assure la mise en rotation de l'axe 41, par l'intermédiaire des pignons coniques 60 et 55. On peut ainsi réaliser le relâchement du dispositif à action positive quelles que soient sa disposition et son orientation, dans le cas d'une défaillance du vérin.
Il est possible de prévoir divers emplacements sur le boitier du dispositif à action positive pour la fixation d'axes secondaires permettant la mise en rotation de l'axe principal dont la partie filetée est en prise avec l'écrou de déplacement de la tige du vérin.
Sur la figure 3, on a représenté un boîtier 70 d'un mécanisme à action positive solidaire d'un corps de vérin 71 comportant un axe d'actionnement 72.
A l'intérieur du boitier 70 est monté, comme précédemment, un dispositif auxiliaire de relâchement du mécanisme à action positive comportant un axe 73 parallèle à l'axe d'actionnement 72 du vérin.
L'axe 73 ne sera pas décrit en détail, cet axe étant identique à l'axe 41 représenté sur la figure 2.
On a de plus prévu, dans des positions latérales sur deux faces perpendiculaires du boîtier, des ouvertures de traversée de la paroi du boîtier 70 qui peuvent être fermées par des couvercles tels que 74 et 75.
Suivant les conditions d'utilisation du mécanisme à action positive et de l'outil associé à ce mécanisme, on pourra monter à l'intérieur des ouvertures, après enlèvement des couvercles 74 et 75, un axe
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secondaire d'actionnement similaire à l'axe 58 représenté sur la figure 2.
De tels axes secondaires d'actionnement comportent à leurs extrémités un pignon conique venant engrèner avec le pignon conique de l'axe 73 pour sa mise en rotation par l'intermédiaire de l'axe secondaire.
D'une manière générale, le dispositif suivant l'invention est utilisé pour réaliser le relia- chement d'un mécanisme à action positive associé à un outil utilisé pour travailler sur un matériel fortement irradié et placé sous plusieurs mètres d'eau dans une piscine de réacteur nucléaire ou dans une piscine de stockage d'assemblages combustibles.
La mise en oeuvre de cet outil est assurée par la poussée exercée par le moyen élastique sur la tige du vérin. La mise en oeuvre de l'outil est donc indépendante de l'alimentation du vérin.
Par exemple dans le cas d'une pince de préhension, la pince peut être maintenue en position de serrage par un ressort exerçant une poussée sur la tige du vérin.
Dans le cas où le vérin ne peut plus être alimenté en fluide hydraulique ou en eau déminéralisée, par suite d'une défaillance du circuit d'alimentation, on utilise le dispositif auxiliaire de relia- chement pour dégager l'outillage du matériel sur lequel il est en position de travail. Cette opération peut être réalisée par un opérateur placé sur le plancher de service de la piscine qui actionne une perche sur laquelle est fixée une clé destinée à venir coopéer avec la rotule d'extrémité de 1'axe principal d'actionnement ou de l'un des axes secondaires d'actionnement du dispositif de relâchement.
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On choisit l'axe le mieux placé pour permettre une manoeuvre facilitée du dispositif.
On pourra noter que le dispositif est irréversible, la tige du vérin ne pouvant être remise en position d'actionnement positive qu'en faisant tourner 1'axe d'actionnement dans le sens inverse du sens de relâchement. Cette rotation en sens inverse de l'axe d'actionnement du dispositif permet un déplacement de l'écrou, dans le sens inverse du relâchement, c'est-àdire dans la direction verticale et vers le haut sur la figure 1.
La pièce de poussée solidaire de la tige du vérin et la tige du vérin elle-même peuvent alors suivre la remontée de l'écrou, sous l'effet de la poussée du ressort 18 qui a été comprimé lors du relâchement.
Le dispositif suivant l'invention permet donc d'intervenir dans tous les cas pour neutraliser à distance l'action positive d'un mécanisme associé à un outil, dans le cas d'une défaillance du vérin du mécanisme à action positive ou de son circuit d'alimentation.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.
C'est ainsi que l'axe d'actionnement du dis- positif peut être réalisé d'une manière différente, que sa partie d'extrémité comportant des moyens d'as- semblage à un outillage de mise en rotation peut être réalisée sous une forme différente d'une rotule et que 1'écrou peut comporter des moyens d'engagement de la pièce de poussée de la tige du vérin différents de ceux qui ont été décrits.
On pourrait utiliser un dispositif identique au dispositif de relâchement suivant l'invention pour réaliser l'action positive du mécanisme associé à
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l'outil. On pourrait de même utiliser un dispositif tel que celui qui a été décrit pour actionner directement l'outillage, sans utiliser un vérin intermédiaire.
La mise en oeuvre de l'outil peut alors être réalisée par un opérateur utilisant une perche à l'extrémité de laquelle est fixée une clé susceptible de venir en engagement sur la partie d'extrémité de l'axe du dispositif selon l'invention.