Dispositif de commande d'un barrilet à combustible situé à l'intérieur d'une hotte de manutention d'un réacteur nucléaire La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un barillet à combustible situé à l'in térieur d'une hotte de manutention d'un réacteur nu cléaire.
On sait que dans un réacteur, les éléments de combustible doivent être retirés au bout d'un certain temps de fonctionnement pour âtre remplacés par des éléments neufs. Ces opérations de chargement et de déchargement sont rendues très délicates à cause des rayonnements intenses produits par les éléments transportés. Elles nécessitent ainsi l'utilisation de hottes de manutention c'est-à-dire d'enceintes étanches qui sont mises en communication avec le coeur du réacteur pour en extraire un élément irradié, puis sont obturées pour être déplacées par exemple jusqu'à un puits de stockage où l'opération inverse est effectuée.
Le même processus est utilisé pour in troduire un élément neuf dans le caeur de la pile à partir d'un puits de stockage contenant de tels élé ments. .
Pour remplir le but qui lui est assigné, la hotte comporte généralement une cavité cylindrique circu laire dont les parois perpendiculaires à l'axe de révo lution sont percées de deux trous en regard selon un axe parallèle à cet axe de révolution, ces trous étant ordinairement obturés par des bouchons amovibles pour réaliser une étanchéité parfaite aux rayonne ments et aux gaz dans cette enceinte. A l'intérieur de la cavité, peut tourner un barillet ou magasin à com bustible comportant un ou plusieurs logements excen trés d'axes parallèles à l'axe de révolution, et sus ceptibles d'être amenés, par rotation convenable de l'appareil, dans l'axe des deux trous- de la cavité.
Le problème cinématique posé par un tel dispo sitif consiste d'une part à communiquer un mouve- ment de rotation au barillet, d'autre part pour une position déterminée de ce barillet, à effectuer la translation selon un axe parallèle à son axe de rota tion et dans deux sens opposés, des deux bouchons de façon à libérer le passage du combustible vers l'extérieur de la cavité de la hotte . Si l'on effec tue la translation des bouchons en les supportant par exemple par une vis à filets contraire portée par le barillet et dont la rotation produit leur déplacement, le problème revient à communiquer un mouvement de rotation à cette vis pour une position particulière du barillet.
Une manière de faire consiste à utiliser deux pignons, l'un solidaire de la vis montée sur le barillet, l'autre solidaire d'un moteur fixe, ces deux pignons n'étant en prise que lorsque le barillet est en position correcte par rapport aux trous à obturer.
Un tel dispositif présente des inconvénients évidents du fait que les engrenages ne sont en contact que pour une position du barillet<B>;</B> il en résulte des à-coups et une détérioration rapide des engrenages qui s'entrechoquent chaque fois que le barillet est amené dans la position correspondant à l'obturation des trous.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
Le dispositif qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'il comporte deux couronnes dentées disposées coaxialement sur le barillet, la première étant soli daire du barillet tandis que la seconde est montée folle sur celui-ci, deux chaînes cinématiques suscep tibles de communiquer à ces deux couronnes des ro tations égales à partir d'un même moteur fixe, des moyens étant prévus pour interrompre la chaîne cinématique entre la première couronne et ledit mo teur et immobiliser le barillet, une vis munie à ses extrémités de filets contraires, liée par engrenages à la deuxième couronne et dont la rotation, suivant un axe solidaire du barillet et parallèle à l'axe de rota tion de celui-ci,
commande la translation des bou chons montés à ses extrémités, la rotation du barillet résultant de celle du moteur lorsque la liaison ciné matique entre la première couronne et ce moteur existe, la translation des bouchons résultant de la rotation du moteur lorsque cette même liaison est in terrompue et le barillet maintenu fixe.
La figure unique du dessin annexé représente, à titre d'exemple, une représentation schématique d'une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention.
A l'intérieur de l'enceinte cylindrique 1 d'une hotte de manutention est mobile en rotation selon un axe 2 passant par les deux pivots fixes 3 et 4, un barillet 5, constituant un magasin à combustible et destiné soit à la distribution d'éléments neufs à introduire dans le coeur du réacteur, soit au stockage d'éléments usés retirés de celui-ci.
Ce barillet com porte aussi une série de logements tubulaires verti caux tels que 56 régulièrement répartis autour de l'axe 2 de façon à permettre, lors de la rotation du barillet autour de cet axe, la mise en position de chacun des logements précédents dans l'axe des trous 8 et 9 ménagés dans le prolongement l'un de l'autre à travers l'enceinte 1 de la hotte de manutention. Ces trous sont en période normale obturés par des bou chons désignés par les références 6 et 7, 6 pour le bouchon inférieur et 7 pour le bouchon supérieur.
Pour permettre la manutention du combustible, il convient de retirer préalablement les bouchons de fermeture en les amenant par exemple dans le loge ment 5a du barillet, puis d'effectuer une rotation de ce dernier pour placer un des autres logements 5b dans l'axe des trous. Il est alors possible, par un or gane de préhension, de venir saisir par le trou supé rieur l'élément contenu dans ledit logement et de le descendre par le trou inférieur jusque dans le coeur du réacteur, ou inversement de retirer un élément du caeur et de venir le stocker dans le logement choisi.
Le dispositif de commande du barillet comporte un seul moteur 10 entraînant en rotation deux chaî nes cinématiques 11 et 12 constituées d'un ensemble d'axes et de pignons. Un dispositif 13 du genre em brayage électromagnétique par exemple, permet de couper la chaîne 11 et d'immobiliser la partie de cette chaîne liée au barillet. Cette chaîne 11 est par ailleurs susceptible d'entraîner en rotation par l'inter médiaire du pignon 14 une couronne dentée 15 soli daire du barillet pendant que la seconde chaîne 12 entraîne en rotation par l'intermédiaire du pignon 16 une couronne 17 montée folle sur ce barillet.
Ces deux chaînes cinématiques 11 et 12 peuvent être réa lisées de manières diverses à condition que les mou vements de rotation qu'elles sont susceptibles de communiquer aux deux couronnes soient identiques.
La couronne 17 comporte des dentures intérieu res en prise avec une roue dentée 18 mobile autour d'un axe 19 fixe sur le barillet. Cette roue entraîne elle-même, par l'intermédiaire d'engrenages, une vis 20 dont les extrémités portent des filets contraires coopérant avec deux tiges 21 et 22 filetées intérieu- rement et solidaires des bouchons 6 et 7.
Le fonctionnement du dispositif de commande est le suivant: lorsque les chaînes cinématiques 11 et 12 sont animées en rotation, c'est-à-dire lorsque la chaîne cinématique 11 entraînant la couronne 15 solidaire du barillet est en prise avec le moteur 10, les deux couronnes 15 et 17 sont animées de mou vements de rotation identique ; la roue dentée 18 dont la rotation par rapport au barillet résulte du mouvement relatif des deux couronnes reste donc immobile par rapport au barillet, de même que la vis 20 commandant la translation des bouchons, qui lui est liée.
Lorsque la chaîne 11 entraînant la couronne 15 est désolidarisée cinématiquement du moteur 10 par le dispositif de débrayage 13 et est immobilisée, la couronne 17 seule est animée en rotation ; elle en traîne la rotation de la vis 20 qui produit la trans lation des bouchons 6 et 7 ; ceux-ci viennent alors occuper les positions représentées en trait plein sur le dessin à l'intérieur du logement 5a du barillet. Il suffira évidemment d'inverser ensuite le sens de ro tation du moteur pour déplacer les bouchons dans un sens opposé et fermer à nouveau les trous 8 et 9.
Le mouvement de translation des bouchons ne doit être effectué que pour une seule position du ba rillet ; un indicateur de position 23 reproduisant se lon un même axe les mouvements de rotation des deux chaînes cinématiques 11 et 12 permet de repé rer, d'une part la position du barillet, d'autre part la position des bouchons au cours de leur mouvement de translation.
Le dispositif de commande décrit permet une grande souplesse de fonctionnement de la hotte de manutention et apporte une simplification par rap port aux dispositifs connus. Il ne nécessite qu'un seul moteur pour assurer le mouvement de rotation du barillet et le mouvement de translation des bouchons, l'opération de changement de mouvement s'effec tuant à l'aide d'un seul embrayage situé à l'extérieur de la cavité contenant le barillet et facilement acces sible.
On notera que les engrenages à l'intérieur de la hotte sont en prise de façon permanente et qu'on ne peut d'autre part manoeuvrer en même temps les bouchons et le barillet, le dispositif de débrayage 13 étant tel qu'en désolidarisant le moteur de la chaîne cinématique liée au barillet, on immobilise si multanément ladite chaîne.