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GRILLE SUPPORT POUR COEUR DE PILE PISCINE
La présente invention, due aux travaux de MM. Jean BOURGEOIS, Denis BRETON, René VIDAL et à la collaboration de la COMPAGNIE POUR L'ETUDE D'EQUIPEMENTS INDUSTRIELS et de la Société INDATOM, est relative aux grilles supports pour coeurs de piles piscines et vise plus particulièrement une telle grille support constituée par des éléments mobiles permettant de modifier à volonté la structure du coeur.
On sait qu'une pile piscine est constituée, d'une façon géné- rale, par une cuve étanche remplie d'eau dans laquelle est immergé le coeur du réacteur. L'eau joue à la fois le rôle de ralentisseur, réfrigé- rant, réflecteur et protection biologique. Le coeur, qui constitue la partie active et comporte un certain nombre d'éléments de combustible, est manipulé au moyen d'un pont roulant situé au-dessus de la cuve.
En vue de modifier les conditions de fonctionnement de la pile on agit sur le nombre et la répartition des éléments de combustible cons- tituant le coeur. Ceux-ci peuvent, par exemple, être supportés verticale-
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ment par une grille support disposée horizontalemeht à une certaine dis- tance du fond de la cuve, leurs extrémités inférieures respectives étant insérées dans les logements de la grille. En déplaçant à distance les éléments de combustible on peut modifier la structure du coeur et agir sur le fonctionnement de la pile. On peut ainsi faire varier les dimen- sions du coeur en écartant ou rapprochant les éléments de combustible les uns des autres ou en retirant certains d'entre eux de la grille sup- port pour les stocker dans une cellule appropriée de la pile.
Une telle façon de faire présente des inconvénients. Elle nécessite en effet des manipulations délicates et longues. D'autre part, pendant ces manipula- tions, le coeur présente une structure dissymétrique de dissymétrie va- riable, ce qui peut être g6nant par exemple au cours de recherches mettant en jeu des irradiations au sein de la pile.
L'invention a pour objet une grille support pour coeur de pile piscine qui permet, entre autres, de pallier ces inconvénients en donnant la possibilité d'introduire des modifications dans la structure du coeur de la pile sans manipulations longues et multiples et en suppri- mant toute dissymétrie dudit coeur.
La grille support pour coeur de pile piscine objet de l'in- vention est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comporte quatre éléments plats de forme rectangulaire disposés côte à côte en chevauche- ment partiel et délimitant un espace central libre de section carrée dont la dimension est réglable par déplacement desdits éléments suivant des trajectoires rectilignes de directions respectives inclinées à 45 sur les cotés du carré central libre.
Dans un mode de réalisation les éléments de grillo sont dé- placés manuellement à l'aide de perchas formant leviers actionnéoe à par- tir du sommet de la cuve.
Dans un deuxième mode de réalisation les éléments de grille sont déplacés simultanément par l'intermédiaire d'une commando mécanique
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@ comportant quatre arbres horizontaux à angle droit, rendus solidaires en rotation par des pignons d'angle et présentant des parties filetées res- pectivemont en prise avec quatre écrous solidaires respoctivement de chaque élément de grille.
Le déplacement des éléments est alors obtenu en action- nant un organe de commande imprimant un mouvement de rotation à l'un des quatre arbres horizontaux, mouvement qui, transmis à chacun des trois autres arbres, entraîne le déplacement rectiligne des écrous solidaires des éléments:
Quel que soit le mode de réalisation chaque élément de gril.le porte des éléments do combustible verticaux, notamment dans la région adjacente à l'espace libre central, et également des blocs réflecteurs et d'autres organes qu'il est courant de disposer dans le coeur d'une pile piscine. En rapprochant au maximum les quatre éléments de grille on obtient un coeur compact.
L'écartement des éléments permet de modifier à volonté les caractéristiques du odeur et de former un espace central de dimension voulue, par exemple pour l'insertion d'échantillons à étudier dans la pile.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tent de la description suivante et des dessina annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 montre, en coupe verticale, une pile piscine équipée de la grille de l'invention ; - la Fig. 2 est une vue en plan mettant en évidence le principe et le fonctionnement du dispositif de l'invention ; et - la Fig. 3 est une vue en plan montrant la disposition de la commanda mécanique des éléments de grille.
La pile piscine représentée sur la Fig 1 est constituée par une cuve 1 dont le radier 2 supporte un bâti 3 sur lequel est placé le coeur 4 de la pile. Le niveau de l'eau est figuré en 5. Une tige 6 est destinée à supporter dans le coeur de la pile des pièces ou organes di- vers tels que des échantillons à étudier.
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Le coeur de la pile est constitué par des éléments de combus- tible et des blocs réflecteurs portés par une grille support divisée on quatre éléments 7, 8,9 et 10, dont les positions respectives apparaissent mieux sur la Fig. 2. Les éléments de grille peuvent être déplacés sur une table 11 sur laquelle ils reposent par l'intermédiaire de patins et glis- sières. Chaque élément de grille présente un certain nombre d'alésages, tels que 12, destinés à recevoir l'extrémité inférieure d'éléments do combustible 13 ou d'éléments réflecteurs. Sur l'exemple représenté chaque élément de grille comporte trois rangées de dix alésages. Chacun de ces éléments do grille porte en outre un bloc réflecteur 14 situé derrière les éléments de combustible.
Naturellement la disposition indi- quée, le nombre d'alésages, la forme et l'importance dos blocs réflecteurs, etc..., ne sont donnés qu'à titre indicatif et ne sauraient limiter la portée de l'invention.
Comme on le voit sur la Fig. 2, les éléments de grille défi- nissent une cavité centrale carrée, ou espace libre, 15 qui permet, entre autres, d'immerger dans la pile piscine, au sein même du coeur, tous organes voulus, tels que des échantillons à étudier. Pour faire varier commodément les conditions de fonctionnement do la pile, pour modifier par exemple l'intensité du flux neutronique, ou, plus simplement, pour adap- ter l'espace disponible aux expériences ou opérations envisagées, il suffit de déplacer les éléments de grille en diminuant ou augmentant la section de la cavité de forme carrée 15. A cet effet les éléments do grille sont munis de patina qui s'engagent dans des glissières solidaires de la table 11.
la direction des déplacements des éléments do grille ost définie par les flèches P, dont le sens représenté Fig. 2 correspond à un+ diminution da la cavi 4 centrale 15. Pour chaque élément de grilla la direction ainsi définie est inclinée à 45 sur les cotés du rectangle délimitant la section droite horizontale dudit élément.
Suivant un premier mode de réalisation la position des éléments
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de grille est fixée manuellement et individuellement pour chaque élément* A cet effet, il est prévu un jeu d'environ un centimètre entre chaque élément de grille, ce qui pemet de les déplacer l'un après l'autre.
Stil s'agit par exemple de diminuer la section de la cavité 15, on déplacera l'élément 7 dans le sens de la :flèche F1 déplacement rendu possible par le jeu de un centimètre environ dont on vient de parler nais qui n'est pas représenté sur la Fig. 2, pour amener cet émanent au contact de l'élé- ment 10. On déplacera ensuite l'élément 8 dans le sens de la flèche F2' l'élément 9 dans le sens de la flèche F3' 11 élément 10 dans celui de la flèche F4 etc.., Pour augmenter la section de la cavité 15, les dépla- oenents se font dans le sens inverse de celui des flèches F,
La position des éléments de grille sur la table peut être repérée à l'aide do verniers dont les graduations sont lues du haut de la cuve à l'aide d'une lunette d'approche ; elle peut être repérée également par tout autre moyen appro- prié. Le déplacement des éléments de grille sur la table s'effectue à l'aide de leviers du premier genre, constitués par quatre perches manoeu- vrées du haut de la cuve, mis d'autres noyons peuvent naturellement être utilisés.
Dans un deuxième mode de réalisation la mise en position des éléments de grille s'effectue mécaniquement, à l'aide d'une commande unique qui, manoeuvrée au sommet de la cuve, agit simultanément sur @es quatre éléments. Un tel code de réalisation est représenta sur la Fig. 3.
Cette Fig.3montre, en trait interrompu, les quatre éléments de grille 7, 8, 9 et 10, en position d'ouverture -,rira- En position de fermeture maximum obtenue après déplacement des éléments suivant les flèches F, la cavité centrale 15 est réduite pratiqueement à zéro.
Un arbre vertical 16 s'étend depuis le sommet de la cuve 1 du réacteur piscine jusqu'à un niveau correspondant à la cote de la table 11.
Par un système de pignons de renvoi la :rotation de cet arbre est comman- dée, à son extrémité supérieure, par un volant 17. A son extrémité infé-
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rieure, le mouvement est transnis, également par pignons, à un arbre horizontal 18 qui porte un premier pignon d'angle 19 et un douxième pi- gnon d'angle 20. L'arbre 18 présente une partie filetée 21 en prise avec un écrou 22 solidaire de l'élément de grille 9 ; il en résulte que toute rotation de la partie filetée 21, c'est-à-dire de l'arbre 18, entraîne un déplacement rectiligne, par l'intermédiaire de l'écrou 22, de l'élément 9 dans la direction de la flèche F5.
Le pignon 20 engrène avec un pignon d'angle 23 monté sur une extrémité d'un arbre 24 normal à l'arbre 18 et muni d'une partie filetée 25 en prise avec un écrou 26 solidaire de l'élé- nent de grille 8. L'arbre 24 à son extrémité opposée au pignon 23, ost supporté dans un palier 27. Le pignon 19 de l'arbre 18 engrène avec un pignon 28 monté sur un arbre 29 normal à l'arbre 18 et présentant une partie filetée 30 en prise avec un écrou 31 solidaire de l'élément de grille 10. L'arbre 29 communique son mouvement à un arbre 32 par l'inter- médiaire des pignons 33 et 34. L'arbre 32 est parallèle à l'arbre 18 et comporte une partie filetée 35 en prise avec un écrou 36 solidaire de l'élément de grille 7 ; l'extrémité de cet arbre 32 est supportée dans un palier 37.
Le montage nécanique de 1'ensemble est conplété par des or- ganes classiques, tels que paliers, etc.., qui n'ont pas été représentés.
On voit, d'après la description ci-dessus et la Fig. 3, qu'un mouvement de rotation imprimé au volant 17 est communiqué aux arbres 18, 24,29 et 32. Il en résulte un déplacement rectiligne des écrous 22, 26, 31 et 36 et par conséquent des éléments de grille 9, 8, 10 et 7 dont ils sont respectivement solidaires. Un tel mouvement modifie donc la section de la cavité centrale 15. La position des éléments de grille, c'est-à- dire la dimension de la cavité centrale, peut être repérée directement sur un vernier 38 dont les indications sont liées à l'amplitude des mou- vements du volant 17.
L'invention réalise une grille support pour coeur de pile piscine qui présente, outre une grande souplesse de réglage des caracté-
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riatiques de structure du coeur, des qualités de facilité, de sécurité et de rapidité de manoeuvre. Ces qualités, jointes à sa simplicité do réalisation et d'adaptation, lui confèrent de larges possibilités d'ap- plication.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux nodes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples et auxquels de nombreuses modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de cette invention.