FR2475785A1 - Appareil de chargement de barreaux de combustible pour un reacteur nucleaire - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LE REMPLISSAGE DES BARREAUX DE COMBUSTIBLE UTILISES DANS LES REACTEURS NUCLEAIRES. L'APPAREIL DE L'INVENTION COMPREND ESSENTIELLEMENT TROIS PARTIES: UN DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE DE PASTILLES DE COMBUSTIBLE 9 QUI PERMET D'ASSEMBLER LES PASTILLES DE COMBUSTIBLE EN UNE RANGEE DE PASTILLES AYANT LA COMPOSITION DESIREE; UN DISPOSITIF A MANCHONS DE GUIDAGE 65 QUI FACILITE L'INTRODUCTION DES RANGEES DE PASTILLES DE COMBUSTIBLE DANS DES BARREAUX DE COMBUSTIBLE; ET UNE UNITE DE MANIPULATION DE BARREAUX 90 QUI PRESENTE SUCCESSIVEMENT CHAQUE BARREAU VIDE A UN POSTE DE CHARGEMENT DANS LEQUEL IL RECOIT UNE RANGEE DE PASTILLES QUI A ETE ASSEMBLEE PREALABLEMENT. APPLICATION A L'INDUSTRIE NUCLEAIRE.
Description
La présente invention concerne les chargeurs de
barreaux de combustible nucléaire qui chargent automatique-
ment des pastilles de combustible nucléaire dans des barreaux de combustible utilisés dans les coeurs de réacteurs nucléaires. Le coeur d'un réacteur nucléaire contient un ensemble de barreaux de combustible, arrangés de façon à produire des quantités déterminées de chaleur dans des régions spécifiques du coeur du réacteur. Les barreaux de combustible ont une longueur d'environ 4 m et chacun d'eux contient une colonne de pastilles de combustible nucléaire
qui s'étend pratiquement sur toute la longueur du barreau.
Certaines des colonnes de pastilles sont organisées et arrangées en segments, les différents segments contenant différents types de pastilles de combustible présentant
divers degrés d'enrichissement de l'uranium.
Il est critique pour le fonctionnement du réac-
teur que ces segments de pastilles de combustible contien-
nent le type correct de combustible consistant en uranium, et que les segments soient dans les régions correctes sur la longueur des barreaux de combustible. Ces facteurs sont
critiques du fait que la quantité de chaleur qui est pro-
duite dans des régions spécifiques du coeur du réacteur
doit être définie de façon à éviter tout risque d'échauffe-
ment excessif. De plus, certains types de combustible doi-
vent être placés dans certaines régions longitudinales des barreaux de combustible pour commander la réaction et pour
faciliter l'arrêt du réacteur. Il est donc important d'évi-
ter des erreurs dans le chargement ou le mélange des diffé-
rents types de pastilles de combustible lorsqu'on charge
ces pastilles dans les barreaux de combustible.
L'expérience a montré que les procédés de contrô-
le antérieurs n'assurent pas la précision optimale qui est souhaitable dans l'industrie nucléaire pour l'assemblage de barreaux de combustible nucléaire. Il serait souhaitable de
disposer de processus et de matériel d'assemblage qui assu-
rent pleinement le degré de qualité nécessaire pour un sys-
tème fiable d'assemblage de barreaux de combustible.
Dans de nombreux systèmes de chargement couramment utilisés, les pastilles de combustible et les barreaux de combustible sont assemblés et organisés sur des tables, des bâtis et des supports et les rangées assemblées de pastilles de combustible sont introduites manuellement dans les barreaux de combustible. Ces systèmes ont été modifiés par l'utilisation de divers types de manchons de guidage qui ont été mis au point pour aider l'opérateur à aligner les rangées assemblées de pastilles de combustible avec les axes des barreaux de combustible, afin de faciliter un transfert sans heurt et sans détérioration des pastilles dans les
barreaux de combustible. Cependant, ces systèmes font tou-
jours courir le risque d'erreur humaine de la part de l'opérateur, et ils nécessitent donc de multiples contrôles
par d'autres personnes pour assurer l'exactitude de l'assem-
blage. Les brevets U.S. 3 940 908 et 3-965 648 décrivent des perfectionnements aux types de systèmes de l'art antérieur envisagés cidessus, dans lesquels des rangées pré-assemblées de pastilles de combustible sont transférées dans plusieurs barreaux de combustible au moyen de doigts mécaniques ou de mécanismes vibrants. Cependant, avec les dispositifs décrits dans ces brevets, les barreaux eux-mêmes do-ivent toujours être placés à la main dans la position de
chargement. Ces appareils ne comportent pas de moyens assu-
rant automatiquement la pesée des pastilles de combustible ou la mesure des longueurs des pastilles de combustible au
moment de leur chargement dans les barreaux de combustible.
De plus, aucun contrôle automatique de sécurité n'est incor-
poré dans la séquence de chargement.
L'appareil automatique et perfectionné de charge-
ment de barreaux de combustible nucléaire que décrit la demande de brevet U.S. 910 999, déposée le 30 mai 1978,
apporte un perfectionnement aux systèmes destinés à l'assem-
blage de barreaux de combustible nucléaire conformément à des critères acceptables dans l'industrie nucléaire. Cet appareil comporte une commande par microprocesseur destinée au chargement automatique de pastilles de combustible nucléaire dans des barreaux de combustible. En outre, il mesure et enregistre automatiquement le poids et la longueur des rangées de pastilles en cours de chargement, il amène tout à tour en position les barreaux de combustible, il place le barreau approprié en communication avec la rangée de pas- tilles de combustible, à la phase appropriée de la séquence de chargement, et il déplace un autre barreau de combustible pour l'amener en position, une fois que le chargement du barreau précédent a été terminé. Cependant, l'appareil de chargement de barreaux de combustible qui est décrit dans la demande de brevet précitée n'assure l'assemblage, la pesée et le transfert dans un barreau de combustible que d'une
seule rangée de pastilles de combustible à la fois.
L'invention consiste en un appareil de chargement
de barreaux de combustible nucléaire qui charge automatique-
ment des pastilles de combustible nucléaire dans deux barreaux de combustible, avec un minimum de manipulations
manuelles et selon une manière et une séquence qui garan-
tissent la qualité et la précision. L'appareil comprend des première et seconde pièces allongées comportant des rigoles en "V" qui sont destinées à recevoir alternativement ou simultanément plusieurs pastilles d'un type prédéterminé de combustible nucléaire, ces pastilles ayant une longueur
totale prédéterminée lorsqu'elles assemblées en une rangée.
Un jeu de lampes placées sur un panneau de définition de longueur est monté entre chacune des pièces allongées et des marques de longueur de segment, situées du côté de la
rigole en "V" de la pièce allongée qui correspond aux lam-
pes indicatrices, indiquent à l'opérateur la longueur deman-
dée de la rangée de pastilles. Les marques de longueur de
segment désignent matériellement l'endroit o doit se trou-
ver l'extrémité de chaque rangée de pastilles assemblées
dans chaque pièce allongée. Une fois que la longueur correc-
te a été assemblée, la première pièce allongée contenant les pastilles est amenée dans une position dans laquelle les pastilles sont pesées. Le poids est contrôlé et enregistré par un microprocesseur et la première pièce allongée est ramenée à une position de transfertdepasbiles, en alignement
avec un manchon de guidage et une tige de poussée. L'appa-
reil suit la même procédure pour la seconde pièce allongée.
La seconde pièce allongée est en position pour recevoir
l'assemblage de pastilles de combustible pendant que la pre-
mière pièce allongée est pesée et poussée. Les pastilles
sont placées sur la seconde pièce allongée jusqu'à la lon-
gueur totale indiquée. La machine pèse ensuite le combusti-
ble et le pousse dans le second barreau de combustible en attente. Pendant ce temps, l'opérateur a assemblé à nouveau
des pastilles de combustible sur la première pièce allongée.
Dans un mode de réalisation préféré, le déplacement linéaire de la tige de poussée est produit par une vis tournante actionnée par un moteur et commandée de façon à communiquer la force et la vitesse appropriées, à partir d'une position située en arrière de la rangée de pastilles,, afin de faire avancer les pastilles sur toute la longueur de la pièce
allongée et de les faire pénétrer dans le manchon de guida-
ge. Chaque pièce allongée est munie d'une tige-de poussée et d'un manchon de guidage indépendants pour faire avancer
les pastilles sur la longueur de la pièce allongée considé-
rée, pour les faire passer dans le manchon de guidage et pour les faire pénétrer dans le barreau de combustible en attente. Du côté opposé de chaque manchon de guidage, des barreaux de combustible sont positionnés séquentiellement par un dispositif d'indexage de barreaux qui commande un carrousel qui positionne automatiquement chaque barreau approprié en alignement avec un manchon de guidage respec- I tif. Avant le chargement des pastilles de combustible, le manchon de guidage est déplacé pour venir en contact avec
le barreau de combustible et la pièce allongée est popi-
tionnée en alignement avec le manchon de guidage.
Lorsque les pastilles provenant de chaque pièce allongée avancent à l'intérieur d'un manchon de guidage sous l'action d'une tige de poussée, une source lumineuse et une cellule photoélectrique fonctionnant conjointement détectent
le début et la fin de la rangée de pastilles de combustible.
Un codeur accouplé à la vis tournante émet un nombre fixe
d'impulsions électriques pour chaque tour de la vis tournan-
te, chaque tour correspondant directement à la longueur par-
courue par chaque tige de poussée. Le microprocesseur est en communication avec la cellule photoélectrique, le codeur compte un nombre d'impulsions apparaissant entre le début et
la fin du passage des pastilles de combustible et le micro-
processeur calcule la longueur de la rangée de pastilles.
En outre, le codeur et la cellule photoélectrique
qui sont incorporés dans chaque manchon de guidage indépen-
dant sont utilisés en association avec la tige de poussée pour mesurer la longueur d'espace non rempli demeurant dans
le barreau de combustible.
Lorsque les pastilles de combustible sont poussées par la tige de poussée le long de la rigole en "V" de la pièce allongée, de façon à traverser le manchon de guidage et à pénétrer dans le barreau de combustible vide, un dispositif secoueur logé dans l'unité de manipulation de barreaux facilite le chargement des pastilles de combustible
dans le barreau de combustible.
Une fois que les pastilles de combustible sont chargées, le manchon de guidage est dégagé du barreau de
combustible et le dispositif d'indexage de barreaux trans-
fère les deux barreaux suivants pour les amener en aligne-
ment avec le manchon de guidage en vue du chargement. La séquence de chargement est répétée en totalité jusqu'à ce que tous les barreaux supportés par le dispositif d'indexage
de barreaux aient été chargés.
La suite de la description se réfère aux dessins
annexés qui représentent respectivement:
Figure 1: une vue en perspective montrant l'appa-
reil d'assemblage de pastilles et de chargement de barreaux
de combustible de l'invention.
Figure 2: un schéma synoptique montrant le micro-
processeur 14, l'écran d'affichage numérique 16, l'ordina-
teur 15, le dispositif de commande d'entraînement de carrou-
sel 111, le dispositif de commande de moteur d'entraînement de tige de poussée, 47, les moteurs d'entraînement de tige de poussée 46, les codeurs 50, les vis de tige de poussée 42
et les tiges de poussée 40.
Figure 3: une coupe agrandie faite de façon géné-
rale selon la ligne 2-2 de la figure 1, qui montre l'inté-
rieur d'une armoire contenant des moyens destinés à l'assem-
blage, à la pesée et au transfert des pastilles de combusti- ble vers des positions de chargement, en alignement avec les
barreaux de combustible.
Figure 4: une représentation agrandie qui montre l'intérieur de l'armoire principale de la figure 1, avec des moyens destinés à l'assemblage, à la pesée et au transfert
des pastilles assemblées vers les barreaux de combustible.
Figure 5: une vue de dessus de pièces allongées
et des couvercles destinés aux pièces allongées.
Figure 6: une vue de dessus du mécanisme de
l'unité de manipulation de pastilles montrant la pièce allon-
gée arrière avec une rigole en "V" 20, la pièce allongée avant avec une rigole en "V" 21, les marques de zone 23, les
lampes de zone 24 et les butées de pastilles 25.
Figure 7: une représentation partielle en coupe
latérale de la pièce allongée supérieure montrant les pas-
tilles de combustible 17 disposées dans la rigole en "V" de la pièce allongée, la butée de pastilles rétractable 25 et
l'organe de manoeuvre de butée de pastilles, 26.
Figure 8: une vue latérale partielle de l'appa-
reil d'assemblage de pastilles 9, montrant les balances 51 en association avec le mécanisme de pesée et la barre de
pesée 52.
Figure 9: une coupe montrant le mécanisme éléva-
teur dans une position rétractée ou baissée par rapport à
la pièce allongée 21.
Figure 10: une coupe montrant le mécanisme éléva-
teur dans une position avancée ou levée et les moyens desti-
nés à venir en contact avec la pièce allongée 21 dans le
mode de pesée.
Figure 11: une représentation partielle de l'organe de manoeuvre de couvercle 35, vu du sommet de la
structure de couvercle.
Figure 12: une vue en élévation de l'organe de manoeuvre de couvercle 35, des roues à gorge de guide de couvercle 33 et des roues de retenue qui empêchent le soulèvement du couvercle, 32, ces éléments étant vus
depuis le côté de l'armoire principale.
Figure 13: une vue partielle de dessus de la structure de couvercle montrant un couvercle 30 en position sur une pièce allongée 21 contenant des pastilles 17, un couvercle en position rétractée, les supports obliquesde
couvercle 31, les roues 32 empêchant le soulèvement du cou-
vercle, les roues de support du couvercle 34 et une lampe
indicatrice 24.
Figure 14: une vue en élévation d'un dispositif à manchonsde guidage 65, de l'extrémité de l'unité de manipulation de barreaux et d'une extrémité d'un barreau de combustible employés dans l'appareil de chargement de
barreaux de combustible de l'invention.
Figure 15: une coupe du manchon de guidage 73 montrant le passage d'entrée conique 74, l'ouverture de réception de barreau 75, en forme d'entonnoir, avec une lèvre circulaire 76, le passage d'entrée de barreau de combustible 77, et des premiers capteurs de lumière 81, des premières sources de lumière 82, des seconds capteurs
de lumière 84 et des secondes sources de lumière 85.
Figure 16: une vue de dessus du dispositif à manchons de guidage et du mécanisme de manipulation de barreaux, montrant la pièce allongée supérieure 20, les pastilles de combustible 17, la pièce allongée inférieure
21, la partie d'entrée de pastilles 66, les passages coni-
ques 67 de la partie d'entrée, les passages 69 de la partie intermédiaire, les manchons de guidage 73 et les organes de
manoeuvre de la structure de manchon de guidage,70.
Figure 17: une représentation partielle en coupe approximativement selon la ligne 3-3 de la figure 1, montrant l'intérieur des moyens de logement de l'unité de manipulation de barreaux, destinés au transfert des barreaux
de combustible vers une position de chargement dans le car-
rousel, et des moyens destinés à transférer les barreaux de
combustible chargés vers des moyens de maintien.
Figure 18 une coupe agrandie montrant le mécanis-
me d'échappement de barreaux 101 de la seconde rampe incli-
née d'arrivée, qui charge séquentiellement des barreaux de
combustible vides 104 dans les moyens de maintien de bar-
reaux 106 du carrousel 105, des moyens de maintien des. barreaux en position basse, 103, le carrousel comportant
des moyens de détection 96 destinés à déterminer la posi-
tion des barreaux, des moyens de retenue de barreaux supé-
rieurs 114 et inférieurs 115, et une première rampe incli-
née de départ 120, comme le montre la figure 17.
Figure 19: une vue de dessus du mécanisme d'échappement de barreaux 101 de la seconde rampe inclinée d'arrivée, des moyens de détection 96 destinés à détecter la position des barreaux, des roues de rotation des barreaux de combustible 102, de l'arbre flexible dé roue de rotation
des barreaux, 145, et de l'arbre de carrousel 108.
Figure 20: une coupe partielle montrant une partie du mécanisme d'échappement de barreaux 101 de la seconde rampe inclinée d'arrivée, un barr.eau de combustible vide 104 et la caméra 97 destinée à la lecture du numéro de série des barreaux de combustible nucléaire, conformément à
la représentation de la figure 17.
Figure 21: une vue du dispositif secoueur qui
assure une articulation indépendante des pastilles de com-
bustible pendant qu'elles sont chargées dans les barreaux de combustible vides, cette vue montrant les prolongements de bras secoueurs 131, les bras secoueurs 132, le galet
de came 133, la came 134, le moteur d'entraînement de dispo-
sitif à bras secoueurs 136 et le carrousel 105.
Figure 22: une vue partielle de dessus du dispo-
sitif secoueur montrant la came 134, les prolongements de
bras secoueurs 131, les moteurs d'entraînement de disposi-
tif à bras secoueurs 136 et les barreaux de combustible
nucléaire 104.
Figure 23: une coupe partielle du mécanisme de -
manipulation de barreaux montrant la butée 140, la plaque de butée 141, le volant de réglage de butée 143, les
barreaux de combustible 104 montés à l'intérieur d'un porte-
carrousel 106 associé à la butée, le moteur d'entraînement
des roues de rotation de barreaux 144 et un arbre d'entraî-
nement flexible 145 allant du moteur d'entraînement aux roues de rotation des barreaux qui sont représentées sur la figure 8, afin d'actionner ces dernières. Figure 24: une coupe partielle du mécanisme de
manipulation des barreaux montrant la butée 140, le cou-
lisseau de butée 142, le volant de réglage de butée 143, l'arbre de carrousel 108 et la caméra 97, destinée à la
lecture des numéros de série des barreaux de combustible.
On va maintenant se reporter aux dessins sur lesquels les éléments semblables ou correspondants sont
toujours désignés par les mêmes caractères de référence.
On voit sur la figure 1 un appareil de chargement de
barreaux de combustible nucléaire destiné à charger automa-
tiquement des pastilles de combustible dans des barreaux de combustible du type utilisé dans les coeurs de réacteurs nucléaires. L'appareil comprend fondamentalement trois
parties principales: un dispositif d'assemblage de pastil-
les 9, un dispositif à manchons de guidage 65 et une unité
de manipulation de barreaux 90.
La zone dans laquelle l'opérateur surveille et
commande l'opération de chargement de pastilles de combusti-
ble de l'appareil de l'invention comprend de façon générale un panneau de commande 11 et une table de travail 12 montée
sur une armoire principale 10, comme le montre la figure 1.
Un système de convoyeur s'étend sur toute la longueur de la
table de travail et a pour fonction de déposer un ou plu-
sieurs plateaux 13 sur la table de travail, dans une posi-
tion dans laquelle ils sont accessibles à l'opérateur.
L'opérateur enlève manuellement les pastilles de combustible qui se trouvent sur les plateaux de combustible et il dépose les pastilles dans une rigole en "V"' fendue d'une première pièce allongée 20, représentée sur les figures 5 et 6, et située le plus près de l'opérateur, après quoi il charge de la même manière une rigole en "V" fendue d'une seconde pièce allongée 21 qui est située plus loin de l'opérateur. Il existe un certain nombre de lampes 24, représentées sur la figure 6, qui sont destinées a indiquer à l'opérateur la
longueur approximative du segment de pastilles de combusti-
ble qui doit être assemblé dans les pièces allongées indivi-
duelles, conformément à un plan de conception des barreaux.
Un microprocesseur 14 représenté sur la figure 2 et contenu
dans l'armoire 10 assure la commande des opérations de char-
gement et ce microprocesseur accomplit plusieurs fonctions consistant entre autres à éclairer le jeu correct de lampes 24. L'opérateur assemble les pastilles en une rangée, en partant de l'extrémité droite de la pièce allongée 20, sur la représentation de la figure 6, en plaçant la première
pastille contre une première butée rétractable 25 représen-
tée sur les figures 6 et 7 et positionnée par le micropro-
cesseur, et en poursuivant jusqu'à un point d'extrémité gauche qui est indiqué de façon approximative par la lampe particulière qui est éclairée. Des indications de longueur exactes sont fournies par une échelle graduée ou des doubles
marques de zone 23, représentées sur la figure 6, qui indi-
quent les tolérances en plus ou en moins sur la longueur
des colonnes. Le panneau de commande 11 comporte les com-
mandes au moyen desqjles l'opérateur peut diriger les opéra-
tions de l'appareil de chargement de pastilles de combusti-
ble. Les détails du microprocesseur mentionné ci-dessus ne font pas partie de l'invention et le microprocesseur peut être de n'importe quel type approprié permettant de diriger la séquence d'opérations appropriée. Dans un mode de
réalisation particulier de l'invention, on emploie un micro-
processeur EPTAK, vendu par la firme Gulf and Western Manu-
facturing Company (Eagle Signal Industrial Controls Divi-
sion). En retournant maintenant à la figure 1, on notera que pour transférer les pastilles de combustible à partir
de la rigole en "'V" fendue de chacune des première et secon-
de pièces allongées, l'appareil positionne séquentiellement les première et seconde pièces allongées à des emplacements
dans lesquels chaque rigole en "V" est accessible à l'opéra-
teur lorsqu'un couvercle, qu'on décrira ultérieurement en i1 détail, est dans une position rétractée pour permettre à l'opérateur de charger les pastilles de combustible dans la rigole en '"V" de la pièce allongée. Plus précisément, lorsque l'ordre "démarrage du chargement" est donné pour la première pièce allongée 20, les butées de pastille correctes et l'indicateur de longueur ou les lampes de zone 24 sont positionnés sur la base d'un numéro de composition de chargement prédéterminé, correspondant à la structure prévue d'un barreau, qui a été introduit dans le microprocesseur
14. Ceci indique la longueur totale de la colonne à assem-
bler. A ce point, l'opérateur place manuellement des pastil-
les de combustible, avec la longueur et le nombre corrects, dans la partie en V de la pièce allongée qui est chargée, puis il appuie sur un bouton de pesée approprié. Ceci fait descendre la pièce allongée sur une balance au moyen d'un mécanisme élévateur associé à la pièce allongée qui est chargée. L'appareil comprend deux mécanismes élévateurs,
soit un pour chacune des pièces allongées. Plus précisé-
ment, les mécanismes élévateurs, représentés partiellement sur les figures 3, 4, 9 et 10, sont constitués par cinq supports verticaux équidistants, chacun d'eux consistant en une plate-forme élévatrice 55, associée à une glissière verticale 56; une barre de balance 52, un support de barre de balance 53, un mécanisme à leviers articulés 60, un axe de pivotement de leviers articulés 61, tous ces éléments
étant mutuellement accouplés au moyen de bielles horizonta-
les 62. Lorsque les bielles 62 sont actionnées en direction longitudinale pour permettre aux mécanismes articulés de se plier jusqu'à la position représentée sur la figure 9, la
pièce allongée 20 vient reposer sur la barre de balance 52.
La force dirigée vers le bas qui résulte du poids de la pièce allongée et des pastilles qu'elle porte est transmise
à la balance 51 par le support de barre de balance 53.
Ainsi, la balance 51 mesure le poids des pastilles qui se trouvent dans la pièce allongée et cette mesure est transmise au microprocesseur o elle est contr8lée pour vérifier qu'elle est comprise dans les tolérances. Si le poids est hors tolérance, la pièce allongée est présentée à nouveau à
l'opérateur pour qu'il effectue une opération correctrice.
Si le poids est compris dans les tolérances, la pièce allon-
gée est ramenée à sa position supérieure.
Pendant les-procédures d'assemblage et de pesée des pastilles envisagées ci-dessus, le couvercle de la pièce allongée, désigné par la référence 30 et représenté sur les
figures 3, 11 et 13, est dans une position ouverte ou rétrac-
tée et une tige de poussée correspondante 40 est dans un mode inactif dans lequel elle se trouve à l'arrière de la pièce allongée, du côté opposé au dispositif à manchons de
guidage 65 situé entre le dispositif d'assemblage de pastil-
les 9 et l'unité de manipulation de barreaux 90. Au cours d'un transfert ultérieur des pastilles de combustible de la pièce allongée vers les barreaux de combustible, sous l'effet de la manoeuvre de la tige de poussée 40, le couvercle correspondant 30 est dans une position fermée. Chacun des
couvercles 30 destinés aux pièces allongées a approximati-
vement 3 mm d'épaisseur, 10 cm de largeur et 4,2 m de lon-
gueur. Pendant le fonctionnement, les couvercles se dépla-
cent simultanément en direction longitudinale et en direc-
tion latérale, ou vers l'avant et vers le côté, dans une direction oblique, lorsque l'organe de manoeuvre de couvercle correspondant est actionné. Chaque organe de manoeuvre de couvercle 35, représenté sur la figure 11, est actionné
pneumatiquement conformément à un ordre programmé du micro-
processeur 14, et il ouvre et ferme le couvercle de pièce allongée, 30. Pour faciliter le fonctionnement de chaque couvercle 30, il existe, comme le montrent les figures 5, 11, 12 et 13, une série de supports horizontaux et obliques 31, montés sous un certain angle, et associés à des roues à gorge 33, des roues de support 34 et des roues 32 empêchant un soulèvement du couvercle. Sous l'action de chaque organe de manoeuvre de couvercle 35, les roues à gorge associées
33 qui portent le couvercle roulent sur les supports obli-
ques de la manière qui est représentée sur les figures 11 et 12, ce qui produit un mouvement vers l'avant et vers le côté, dans une direction oblique, lorsque le couvercle se ferme sur la pièce allongée. Un jeu de roues associées, à savoir une roue supérieure 32 et deux roues inférieures 34,
situées à proximité des pièces de support obliques 31, assu-
* rent un support supplémentaire et la roue supérieure unique empêche de plus un soulèvement du couvercle pendant qu'il est déplacé par l'organe de manoeuvre de couvercle 35. Pour l'ouverture du couvercle, l'organe de manoeuvre de couvercle
effectue une action inverse sur le couvercle et les méca-
nismes de support associés. Lorsque la première pièce allon-
gée 20 est descendue sur la barre de balance 52, la balance
51 pèse la rangée de pastilles de combustible qui est assem-
blée sur la première pièce allongée, comme indiqué précé-
demment, puis la pièce allongée est amenée vers une position supérieure dans laquelle les pastilles de combustible sont positionnées pour êtrepoussées par la tige de poussée 40
dans un barreau de combustible en attente qui a été posi-
tionné de façon appropriée par l'unité de manipulation de barreaux 90. Une fois que la première pièce allongée 20 est retournée à sa position supérieure, la tige de poussée 40 est actionnée et pousse dans le barreau de combustible en attente les pastilles qui sont ainsi assemblées dans la
rigole en "V" de la première pièce allongée 20. Cette séquen-
ce d'opérations est ensuite répétée pour la seconde pièce allongée et se poursuit alternativement pour chacune de ces
pièces jusqu'à ce que tous les barreaux de combustible con-
tenus dans l'unité de manipulation de barreaux de combusti-
ble aient été chargés.
Comme il ressort clairement de ce qui précède, le fonctionnement commence de façon générale dans la zone du dispositif d'assemblage de pastilles 9 qui est représenté sur la figure 1. Les pastilles de combustible proviennent d'une région située derrière le panneau de commande de l'appareil, sur un plateau 13 qu'un système de convoyeur
approprié peut déplacer le long de la table de travail 12.
Les pastilles de combustible situées sur la table de travail 12 sont chargées manuellement dans les pièces allongées puis elles sont pesées automatiquement et poussées ensuite de façon à traverser le dispositif à manchons de guidage 65
pour pénétrer dans les barreaux de combustible 104, repré-
sentés sur la figure 2, qui sont supportés dans plusieurs porte-barreaux de carrousel, 106, distants et coaxiaux, représentés sur les figures 17 et 18. L'opérateur commande
les opérations de l'appareil à partir d'un panneau de com-
mande 11. Le microprocesseur 14 qui est contenu dans l'appa-
reil dirige la séquence d'opérations de l'appareil de char-
gement de pastilles de combustible et, en outre, il effectue des calculs pour déterminer le poids correct des pastilles de combustible, conformément à la valeur programmée, il enregistre des informations telles que les poids et les numéros de série des barreaux de combustible et il transfère ces informations vers un ordinateur central pour commander
les différentes opérations de l'appareil.
On retournera maintenant à la figure 1 pour noter que, comme décrit précédemment, la machine comprend deux pièces allongées 20 et 21 qui, dans le mode de réalisation représenté, sont munies de rigoles en "V" fendues destinées à recevoir les pastilles de combustible. Les pastilles sont prélevées en nombre désiré sur le plateau 13 et l'opérateur les assemble manuellement dans chacune des pièces allongées, utilisées séquentiellement. Il existe en outre des moyens, comprenant les tiges de poussée 40, qui sont destinés à transférer physiquement les pastilles de combustible de la position d'assemblage vers les barreaux de combustible 104 qui sont amenés séquentiellement et automatiquement dans
des positions de chargement.
Comme décrit également ci-dessus, il existe en outre un organe de manoeuvre de couvercle 35 destiné à
actionner chacun des couvercles 30 des pièces allongées.
Chacun de ces couvercles est dans une position ouverte pen-
dant le chargement et la pesée et il est fermé pendant la séquence de transfert par laquelle les pastilles contenues dans chacune des pièces allongées sont introduites dans les barreaux de combustible, ceci étant accompli en utilisant le dispositif à manchons de guidage 65 qu'on décrira en
détail ultérieurement.
On va maintenant considérer les figures 3 et 4 qui montrent que, comme indiqué ci-dessus, la barre de balance 52 et le support de barre de balance 53 sont présents dans le but de supporter les pièces allongées pendant la pesée. A ce moment du cycle de fonctionnement, la pièce allongée est entièrement supportée par la barre debalare52 et elle est donc exempte de toute force susceptible d'être exercée par divers autres mécanismes associés au dispositif
de chargement de pastilles. La pièce allongée et les pastil-
les de combustible qu'elle contient sont ensuite pesées par les balances 51. Une fois que la pesée a été terminée, la pièce allongée comportant la rigole en "V" est ramenée à sa
position d'origine de chargement ou position supérieure.
En considérant à nouveau la figure 3, on voit qu'il existe une tige de poussée 40 dont la fonction est de pousser les pastilles de combustible le long de la rigole en "V" de chaque pièce allongée et de les faire pénétrer dans
les barreaux de combustible placés en position coaxiale.
Chaque couvercle 30 est placé de façon à occuper une posi-
tion située directement au-dessus d'une pièce allongée correspondante, afin d'être associé à cette dernière pour
former une rigole en "V" fermée,pour empêcher que les pas-
tilles se soulèvent et tombent hors de la pièce allongée lorsqu'elles sont poussées le long de la rigole en 'V" et introduites dans le barreau de combustible par la tige de
poussée 40 associée.
On va maintenant considérer les figures 2, 14 et 16 qui montrent que le dispositif-à manchons de guidage 65 comprend une structure de support pour deux mécanismes de guidage, chacun d'eux étant placé de façon à être traversé par les pastilles provenant d'une pièce allongée, sous l'effet de la poussée exercée par une tige de poussée 40, et de façon à assurer un alignement axial correct pour une rangée de pastilles, au cours de son introduction dans un barreau de combustible. Plus précisément, chacun des deux
mécanismes comprend un manchon d'entrée 66 muni d'un passa-
ge 67 comprenant une partie tronconique ou en forme d'enton-
noir pour faciliter la pénétration d'une rangée de pastilles dans le manchon. Le manchon d'entrée 66 est monté de façon fixe sur la structure de support et il pénètre dans une extrémité d'un passage 68 qui est formé dans une pièce de guidage tubulaire 69. La pièce de guidage tubulaire 69 est supportée dans la structure en pouvant coulisser de façon télescopique par rapport à l'extrémité intérieure du manchon 66 et elle peut être déplacée longitudinalement par rapport
au manchon à l'aide de moyens comprenant un organe de manoeu-
vre de manchon de guidage 70, une tige de manoeuvre 70a, un
ressort de rappel 71 et un bras 72.
Un manchon de guidage de sortie, désigné globale-
ment par la référence 73, est porté par l'extrémité exté-
rieure de chaque pièce de guidage tubulaire 69 et il a pour fonction de guider les pastilles-de combustible pour les
faire pénétrer dans les ouvertures des barreaux de combusti-
ble 104 positionnés de la manière coaxiale appropriée. Comme la figure 14 le montre le plus clairement, chaque manchon de guidage 73 comprend un passage de manchon de guidage 74 comportant une extrémité de sortie 75 tronconique ou en forme d'entonnoir. La paroi tronconique de cette extrémité de sortie a pour fonction d'aligner de façon coaxiale l'extrémité d'un barreau de combustible associé 104 et le
passage 74, assurant ainsi un passage sans heurts des pas-
tilles dans le barreau de combustible. La paroi tronconique du passage 67 a pour fonction d'aligner de façon coaxiale la colonne de pastilles et le passage 67 du manchon d'entrée, afin d'assurer un transfert sans heurts des pastilles de
combustible qui passent de la pièce allongée vers le dispo-
sitif à manchons de guidage, traversent ensuite le disposi-
tif à manchons de guidage et pénètrent dans le barreau de
combustible associé. Plus précisément, au cours du fonction-
nement, une rangée de pastilles est poussée par une tige de poussée 40 associée dans l'extrémité tronconique du passage 67, dans le manchon de guidage d'entrée 67. L'organe de manoeuvre 70 agit séquentiellement de façon à déplacer la pièce de guidage tubulaire 69 vers la droite, sur la figure 14. Ceci déplace le manchon de guidage de sortie 73 pour
l'engager sur l'extrémité adjacente d'un barreau de combus-
tible, afin d'aligner ainsi de façon coaxiale l'extrémité du barreau de combustible et les manchons et d'offrir un moyen permettant de transférer facilement les pastilles dans le manchon d'entrée 66, la pièce de guidage tubulaire 69 et le manchon de sortie 73. Ensuite, et sous l'action du ressort 71, la pièce de guidage tubulaire 69 et le manchon de sortie qui se trouve à l'extrémité extérieure de cette dernière
coulissent vers l'arrière et se dégagent du chemin de dépla-
cement des barreaux, pour qu'un autre barreau 104 puisse être amené en position en vue du chargement des pastilles
dans ce dernier.
Pour contrôler l'exactitude de la longueur du segment de pastilles de combustible qui est chargé dans un barreau de combustible, des capteurs de lumière 81 et 84 et
des sources de lumière 82 et 85 sont incorporés au disposi-
tif à manchons de guidage, de part et d'autre du manchon de guidage 73. Comme le montre la figure 15, la source de lumière 82 est placée d'un côté du passage 74 et le capteur de lumière 81 est placé du côté opposé du passage, dans le
chemin de la lumière provenant de la source de lumière 82.
Lorsque les pastilles de combustible o la tige de poussée traversentlapartie du passage qui est situéedirectement face à la source de lumière, la lumière qui provient de
cette source ne peut pas atteindre la cellule photoélectri-
que, ce qui provoque l'émission d'un signal représentatif
de l'état de la cellule photoélectrique et agit sur le fonc-
tionnement de l'appareil d'une manière qui sera décrite ultérieurement de façon plus complète. Bien qu'on utilise
dans ce but une source lumineuse et une cellule photoélec-
trique, il est également possible d'employer d'autres dispo-
sitifs, comme un interrupteur pneumatique.
Pour assurer l'enlèvement de la poussière qui apparait dans les manchons de guidage de sortie 73 sous l'effet du passage des pastilles de combustible dans ces manchons, il existe des moyens permettant d'introduire de
l'hélium ou un autre gaz inerte sous pression dans le passa-
ge 74, afin d'enlever le gaz et la poussière présents dans ce passage. Il existe dans ce but des pièces tubulaires 80 qui définissent des ouvertures inclinées dans les parois du manchon de guidage de sortie, juste avant la source de lumière et la cellule photoélectrique, et des tubes sont branchés à ces ouvertures afin de diriger le gaz dans les manchons de guidage de sortie 73. Des orifices d'aspiration 83 sont formés pour extraire du passage l'hélium comme toute la poussière entraînée dans le gaz. Il est important que les pastilles de combustible ne soient pas déplacées dans les passages de l'un ou l'autre
des deux mécanismes de guidage, tant que le manchon de gui-
dage de sortie respectif 73 n'a pas été engagé complètement sur l'extrémité d'un barreau de combustible, pour établir un
chemin continu pour les pastilles de combustible. Pour assu-
rer que cet engagement a eu lieu avant que les pastilles de combustible soient déplacées dans le manchon de guidage, un second capteur de lumière 84 est placé dans. chaque manchon de guidage de sortie 73 et il est positionné d'un côté de ce manchon, près de l'extrémité de sortie, tandis qu'une seconde source de lumière 85 est positionnée du côté opposé du passage 74. Lorsque le manchon de guidage de sortie 73 s'engage sur l'extrémité du barreau de combustible, ce barreau pénètre dans une ouverture 75 en forme d'entonnoir et bute contre une lèvre circulaire 76 dans le manchon de guidage, ce qui interrompt la communication entre la source
de lumière 85 et le capteur de lumière 84. La cellule photo-
électrique émet un signal électrique indiquant l'interrup-
tion de la lumière et ce signal est dirigé vers le micro-
processeur 14 qui commande le fonctionnement de la tige de
poussée et l'insertion des pastilles de combustible.
On va maintenant considérer les figures 3 et 4 qui montrent le dispositif destiné à déplacer la tige de poussée 40 associée à la première pièce allongée, pour faire avancer les pastilles. Ce dispositif comprend une vis 42 qui est vissée dans un écrou 43 supporté de façon appropriée de façon à pouvoir coulisser en direction longitudinale sur le
bâti de l'appareil. Une roue stabilisatrice 44 empêche -
l'écrou 43 de tourner avec la vis. L'écrou 43 est accouplé à la tige de poussée 40 par un bras 41. La rotation de la vis 42 produit un mouvement longitudinal de l'écrou 43 et déplace longitudinalement la tige de poussée. Sous l'effet
du mouvement longitudinal de la tige de poussée 40, les pas-
tilles de combustible sont transférées de la première pièce
allongée 20 vers le premier barreau de combustible, en tra-
versant le dispositif à manchons de guidage 65 représenté sur les figures 14 et 16, de la manière décrite précédem- ment. De façon similaire, les pastilles de combustible contenues dans la rigole en "V" de la seconde pièce allongée 21 sont transférées à partir de la seconde pièce allongée sous l'effet du fonctionnement d'un dispositif à tige de poussée identique, associé à la seconde pièce allongée, ce
transfert faisant intervenir l'action conjointe du disposi-
tif à manchons de guidage 65 et introduisant les pastilles
dans un second barreau de combustible monté sur le carrou-
sel du mécanisme de l'unité de manipulation de barreaux.
On va maintenant considérer les figures 17 et 18
qui montrent que le carrousel 105, qui est placé à l'inté-
rieur de l'unité de manipulation de barreauxdésignée globa-
lement par la référence 90 sur la figure 1, contient un certain nombre de barreaux de combustible 104 montés à la circonférence de plusieurs portebarreaux de carrousel 106, mutuellement distants, et il comprend des moyens permettant de positionner successivement les barreaux de combustible en alignement avec les manchons de guidage de sortie 73 du
dispositif à manchons de guidage 65. Un système d'entratne-
ment de carrousel 110, représenté sur la figure 23, fait tourner le carrousel 105 pour amener les barreaux dans les
positions de chargement et pour leur faire quitter ces posi-
tions, une fois que les pastilles de combustible provenant des première et seconde pièces allongées ont été chargées dans des premier et second barreaux de combustible placés dans le carrousel. Le carrousel 105 tourne ensuite d'une
valeur suffisante pour positionner les deux barreaux de com-
bustible suivants en alignement avec les passages des man-
chons de guidage. Le processus de chargement décrit ci-dessus
se répète ensuite.
Comme indiqué ci-dessus, il existe des moyens per-
mettant de peser la rangée de pastilles de combustible après qu'une rangée a été composée sur la longueur d'une pièce allongée 20 ou 21. En considérant maintenant les figures 3, 4 et 8, on voit que le dispositif de pesée pour chacune des deux pièces allongées comprend, indépendamment, les deux balances 51 mentionnées précédemment montées sur une plate-
forme appropriée et séparées par une certaine distance lon-
gitudinale. Les balances 51 contiennent des cellules dynamo-
métriques mais ne sont représentées que de façon générale du
fait que leurs détails ne font pas partie de l'invention.
Les balances peuvent être de n'importe quel type approprié et, dans un mode de réalisation, ce sont des balances du type nO 3 081, fabriquées par la firme Toledo Scales. Un support de barre de balance 53 s'élève à partir de chaque balance 51 en traversantuce ouverture dans la base d'une
barre de balance 52, de façon à venir en contact avec chacu-
ne des pièces allongées contenant les pastilles de combusti-
ble, grâce à quoi chacune de ces pièces est pesée indépen-
damment, avant que les pastilles contenues dans chaque pièce allongée soient poussées par la tige de poussée 40 dans le barreau de combustible en attente. Plus précisément, une fois que les barreaux de combustible du type approprié ont été placés en nombre approprié-dans la pièce allongée, des
moyens prévus à cet effet-font descendre chaque pièce allon-
gée sur la barre de balance. La pièce allongée est ainsi supportée uniquement par la barre de balance et est dégagée
de tout autre élément du dispositif de chargement de pas-
tilles. Les résultats des mesures électroniques de poids sont affichés sur le panneau de commande 11. Si le poids est compris entre des valeurs définies à l'avance et fixées par le microprocesseur, l'opération se poursuit. Si le poids n'est pas compris entre les valeurs définies à l'avance, l'opération est interrompue et une lampe d'avertissement du panneau de commande s'éclaire pour indiquer que le poids des pastilles de combustible n'est pas compris entre les valeurs définies à l'avance. Si le poids des pastilles de combustible contenues dans chacune des pièces allongées est compris entre les valeurs définies, la pièce allongée qui a été pesée est ramenée à sa position supérieure. Dans-ce mode, la tige de poussée associée 40 se trouve dans sa position de poussée, à l'arrière des pastilles, et le couvercle de pièce allongée correspondant est dans une position fermée ou avancée, afin de faciliter la poussée des pastilles de combustible par la tige de poussée, pour leur faire traverser le dispositif à manchons de guidage et les faire pénétrer dans un
barreau de combustible 104 en attente.
On va maintenant considérer les figures 14, 15 et 16, sur lesquelles la pièce allongée est dans sa position supérieure, en alignement avec le passage 67 du manchon d'entrée 66, le passage 68 de la pièce de guidage tubulaire 69, le manchon de guidage de sortie 73 et un barreau de combustible 104. Pour faciliter le mouvement des pastilles depuis la rigole en "V" de la pièce allongée jusqu'au barreau de combustible, l'organe de manoeuvre du dispositif à manchons de guidage, 70, est actionné de façon à déplacer le manchon de guidage de sortie 73 pour l'engager sur l'extrémité du barreau de combustible. L'organe de manoeuvre , qui consiste en un cylindre pneumatique, fournit la force permettant de déplacer le dispositif à manchons de
guidage 65 et il est monté de façon fixe sous ce dispositif.
La tige de cylindre 70a s'étend à partir du cylindre pneuma-
tique et est accouplée au bras de manchon de guidage 72. La
tige de cylindre est sollicitée vers la gauche, sur la figu-
re 14, par le ressort de compression 71. Lorsque le cylindre pneumatique 70 est actionné, la tige de cylindre 70a se déplace vers la droite contre la force du ressort 72 et
déplace ainsi le manchon de guidage de sortie 73 vers l'exté-
rieur pour engager ce manchon de guidage sur le barreau de combustible 104 qui est aligné. Il existe une butée réglable de barreau de combustible, qui sera décrite ci-après de façon plus complète, dont le but est d'empêcher un mouvement longitudinal du barreau de combustible lorsque le manchon de
guidage est engagé sur le barreau. Lorsque l'action du cylin-
dre pneumatique 70 est inversée, le manchon de guidage retourne à sa position d'origine représentée sur la figure 14. En considérant maintenant les figures 2 et 3, on voit que l'armoire principale 10 contient un mécanisme approprié pour faire avancer le barreau de combustible, pour introduire dans le barreau de combustible les pastilles de combustible provenant de chaque pièce allongée, en leur faisant traverser le dispositif à manchons de guidage, et pour rétracter le barreau de combustible une fois que les pastilles y ont été introduites. Ces moyens comprennent les
deux vis 42 qui s'étendent sur toute la longueur de l'armoi-
re, dans une direction parallèle à chacune des pièces allon-
gées. Un écrou 43, qui supporte la tige de poussée pour chacun des deux systèmes, est monté sur la vis de façon à se déplacer longitudinalement le long de la vis lorsque cette dernière tourne. Chaque tige de poussée 40 et chaque bras de tige de poussée 41 est monté de façon fixe sur un écrou pousseur 43. Il existe un moteur 46 pour faire tourner chacune des vis. Une roue stabilisatrice de tige de poussée, 44, empêche la rotation de l'écrou 43. Ainsi, lorsque la vis tourne, l'écrou se déplace longitudinalement le long de l'axe de la vis et parallèlement à chacune des pièces allongées. Chaque moteur 46 équipant chacun des mécanismes de tige de poussée indépendants est reversible de façon qu'on puisse faire tourner sélectivement dans n'importe quel sens la vis de chaque mécanisme, pour faire
avancer ou reculer chaque tige de poussée.
Un dispositif de commande de moteur 47, représenté schématiquement sur la figure 2, alimente chacun des moteurs 46 qui actionnent à leur tour les mécanismes de tige de poussée. La commande complète des moteurs 46 est assurée conjointement par le microprocesseur mentionné précédemment et par le dispositif de commande de moteur 47. Le dispositif
de commande de moteur 47 reçoit des signaux d'entrée prove-
nant du microprocesseur et il applique aux moteurs 46 des
signaux de sortie à courant continu commandés de façon appro-
priée. Pour commander correctement les mouvements des tiges de poussée 40, le dispositif de commande de moteur 47 et le microprocesseur 14 reçoivent des signaux d'entrée provenant du dispositif à manchons de guidage 65, pendant que chaque rangée de pastilles de combustible est poussée à l'intérieur d'un barreau de combustible 104 en attente, en association avec le fonctionnement du dispositif à manchons
de guidage. L'une des sources de signaux d'entrée est cons-
tituée par le premier capteur de position 81 qui applique un signal au microprocesseur 14 lorsque le passage formé dans un manchon de guidage de sortie 73 est occupé par des pastilles de combustible ou par la tige de poussée associée
à l'une des pièces allongées.
Une autre source de signaux d'entrée consiste en
un codeur 50 qui est accouplé de façon appropriée à l'extré-
mité de chacune des vis 42 des tiges de poussée et qui est conçu de façon à tourner sous l'effet direct de la rotation des vis. Le codeur 50 est un dispositif bien connu et il émet un nombre prédéterminé d'impulsions électriques par
tour du codeur, et donc de la vis. Les impulsions électri-
ques qui sont émises par le codeur 50 pendant la rotation
de la vis sont transmises au microprocesseur 14. Le micro-
processeur 14 compte les impulsions électriques qui sont reçues à partir du codeur. Dans la mesure o chaque tour d'une vis 42 déplace d'une distance fixe la tige de poussée
associée, le nombre d'impulsions comptées est une fonc-
tion directe de la distance parcourue par la tige de poussée.
Le microprocesseur transforme le nombre d'impulsions élec-
triques reçues à partir du codeur en une mesure de distance qui est affichée sur un dispositif d'affichage numérique qui est désigné de façon générale par la référence 16 sur la figure 2 et qui est monté sur le panneau de commande 11
de façon que l'opérateur puisse le voir facilement.
En outre, le microprocesseur 14 est programmé de façon à donner automatiquement à chaque moteur de poussée 46 l'ordre d'inverser son sens lorsque la tige de poussée 40 associée a pénétré dans un barreau de combustible et que le
nombre d'impulsions du codeur 50 atteint un total prédéter-
miné. L'inversion du moteur inverse le sens du mouvement de la tige de poussée, afin de rétracter cette dernière hors
du barreau de combustible.
Pour calculer la longueur de la rangée de pastilles
de combustible qui sont introduites dans le barreau de com-
bustible, la cellule photoélectrique de capteur de position
81 détecte le commencement d'une rangée de pastilles de com-
bustible et émet un signal électrique correspondant vers le microprocesseur 14. Lorsque le microprocesseur reçoit ce signal, il commence à compter le nombre d'impulsions émises
par le codeur. Pour détecter la fin de la colonne de pas-
tilles qui est chargées dans le barreau de combustible, cha-
que tige de poussée comporte un trou transversal qui est placé à une distance prédéterminée de l'extrémité de la tige. Le trou transversal permet le rétablissement du chemin pour la lumière entre la source de lumière et la cellule photoélectrique de capteur de position 81. Sous l'effet du
rétablissement du chemin pour la lumière, la cellule photo-
électrique émet vers le microprocesseur un signal indiquant à ce dernier d'examiner le compte des impulsions électriques provenant du codeur. Le microprocesseur totalise le nombre
d'impulsions électriques reçues à partir du codeur, il con-
vertit cette quantité en une distance, il soustrait la dis-
tance prédéterminée entre l'extrémité de la tige de poussée et le trou transversal et il calcule et contrôle ainsi la longueur de la rangée de pastilles de combustible qui est réellement introduite dans le barreau de combustible. Cette
longueur est affichée sur le dispositif d'affichage numéri-
que 16 qui est monté sur le panneau de commande de façon
que l'opérateur puisse le voir.
Dans la fabrication de barreaux de combustible, il est nécessaire que les pastilles de combustible assemblées se terminent à un point particulier à l'intérieur du barreau de combustible, afin de laisser dans ce barreau un espace inoccupé spécifié. Le microprocesseur 14 effectue une mesure pour vérifier la partie ou l'espace inoccupé dans le barreau de combustible, afin de s'assurer qu'il est compris entre
des limites fixées. Ceci est effectué en comptant les impul-
sions électriques provenant du codeur depuis le point auquel le trou transversal rétablit le faisceau de lumière, jusqu'à ce que le combustible soit amené au fond ou à l'extrémité du barreau de combustible. Le dispositif de poussée est programmé de façon à pousser très lentement les pastilles de combustible sur les derniers centimètres. Une fois que le processeur a détecté l'absence de mouvement de la tige de poussée, c'est-à-dire que le combustible est en butée contre le fond ou l'extrémité du barreau de combusti- ble, il examine les impulsions venues du codeur, il calcule la distance parcourue et contr8le la longueur mesurée pour déterminer si elle est correcte. Si elle est correcte, le processeur passe à la séquence suivante. Si elle est incorrecte, un signal d'alarme retentit de façon à permettre
de marquer le barreau de combustible, en vue de son enlève-
ment ultérieur.
On va maintenant considérer les figures 17 et 18 qui montrent le mécanisme de manipulation de barreaux 90, destiné à maintenir et à faire avancer automatiquement les barreaux de combustible, et à positionner tour à tour chaque barreau de combustible dans les porte-barreaux de carrousel
106 qui forment conjointement le carrousel 105. Le mécanis-
me 90 a en outre pour fonction d'aligner les barreaux de combustible avec les manchons de guidage de sortie 73 au
stade approprié de la séquence de chargement. En associa-
tion avec le carrousel 105, le dispositif d'indexage de barreaux de combustible comprend, comme le montre la figure 17, un support de barreauxvides 91 et une première rampe d'arrivée inclinée 93, munie à sa partie inférieure d'une
butée d'arrivée 94 destinée à retenir les barreaux de com-
bustible dans une position statique, et un mécanisme
d'échappement de rampe 95, destiné à faire passer successi-
vement les barreaux de combustible de la première rampe d'arrivée inclinée vers une seconde rampe d'arrivée inclinée , située sous la première rampe d'arrivée inclinée. La seconde rampe d'arrivée 100 est conçue de façon à introduire successivement les barreaux de combustible dans le carrousel , en association avec un mécanisme d'échappement de barreaux 101 de la rampe d'arrivée, situé à l'extrémité inférieure de la seconde rampe d'arrivée inclinée, dans le
but d'introduire individuellement les barreaux de combusti-
ble dans les porte-barreaux de carrousel, 106. Après l'inde-
xage et le chargement des barreaux de combustible contenus dans le carrousel et provenant des rampes d'arrivée, comme décrit ci-après de façon plus détaillée, le fonctionnement fait intervenir deux rampes de sortie inclinées qui ont-pour fonction d'emmener vers un poste de retenue les barreaux de combustible chargés provenant du carrousel. L'extrémité la plus élevée de la première rampe de sortie inclinée 120 est adjacente à la partie inférieure du carrousel de façon à recevoir les barreaux de combustible provenant de ce dernier et à les transporter vers un niveau inférieur, jusqu'à une seconde rampe de sortie inclinée 122, en association avec un dispositif de retenue de barreaux de combustible inférieur, 123, monté du coté inférieur droit du carrousel, comme le montre la figure 17. Les barreaux de combustible arrivent par gravité sur la première rampe de sortie inclinée 120, à partir du porte-barreaux 106, et ils sont arrêtés à l'extrémité inférieure de la première rampe de sortie inclinée par une butée de sortie 94. Des capteurs 96, représentés au bas de la rampe d'arrivée 93 sur la figure 17, sont disposés le long de la totalité du chemin d'arrivée et de sortie, à des emplacements prédéterminés sur chaque rampe, ainsi qu'à proximité du carrousel, pour surveiller le mouvement des barreaux de combustible pendant leur passa
ge dans le mécanisme d'indexage des barreaux de combustible.
Au fur et à mesure que les barreaux de combustible sont recueillis sur la première rampe de sortie inclinée 120, un
dispositif d'échappement 121 situé près de la butée de sor-
tie 93 fait passer successivement les barreaux de combusti-
ble chargés vers la seconde rampe de sortie inclinée qui
se trouve au-dessous de la première rampe de sortie incli-
née. La seconde rampe de sortie inclinée 122 comporte un
dispositif d'échappement à restriction, 123, situé approxi-
mativement en position médiane sur la longueur de la secon-
de rampe inclinée et qui a pour fonction de ralentir les barreaux de combustible qui roulent. Une butée de retenue de barreaux de combustible 124, située à l'extrémité inférieure
de la seconde rampe de sortie 122,maintient en position sta-
tique les barreaux de combustible chargés, en vue de leur
enlèvement ultérieur. Comme mentionné ci-dessus, le carrou-
sel 105 est constitué par un certain nombre de porte-
barreaux circulaires 106 destinés à retenir les barreaux de combustible. Les porte-barreaux 106 sont montés avec un certain espacement longitudinal sur un arbre central 108 qui est supporté en rotation de façon appropriée dans la
structure du bâti de l'appareil. Dans le mode de réalisa-
tion considéré, il y a cinq porte-barreaux de carrousel, séparés par une distance approximative de 75 cm, le premier porte-barreaux de carrousel 106 étant situé à environ 30 cm
de l'extrémité de l'arbre adjacente au dispositif à man-
chons de guidage 65. Chaque porte-barreaux 106 comprend plusieurs cavités 107, réparties à sa circonférence, pour recevoir les barreaux de combustible. Pour retenir les barreaux de combustible dans les cavités 107, il existe des éléments de retenue 114 et 115 dont l'extrémité est dirigée
vers l'extérieur et qui sont appliqués contre la circonfé-
rence des porte-barreaux circulaires de manière à maintenir les barreaux de combustible en place pendant les opérations
de chargement. Dans un mode de réalisation, chaque porte-
barreaux circulaire 106 comporte huit cavités. Pour la
commodité de la description, les cavités contenant les pre-
mier et second barreaux de combustible à charger portent les références 112 et 113 sur la figure 17. Pendant le
chargement, deux barreaux de combustible vides sont posi-
tionnés par le carrousel de façon à être approximativement
alignés longitudinalement par rapport au dispositif à man-
chons de guidage 65 et aux première et seconde pièces
allongées 20 et 21. Une butée réglable de barreaux de com-
bustible, 140, qui est représentée sur la figure 23, est associée aux porte-barreaux de carrousel et est placée à l'extrémité de l'arbre de carrousel qui est éloignée du dispositif à manchons de guidage, et à l'arrière du dernier porte-barreaux de carrousel. La butée réglable de barreaux de combustible 140 est fixée à un coulisseau de butée 142, monté parallèlement à l'arbre de carrousel 108. Une plaque de butée 141, orientée perpendiculairement à l'arbre de carrousel, est fixée au coulisseau de butée 142. La butée
de barreaux de combustible 140 peut être réglée manuelle-
ment au moyen d'un volant de réglage de butée 143, de façon
à venir en contact avec l'extrémité des barreaux de combus-
tible contenus dans les porte-barreaux de carrousel qui sont montés sur l'arbre de carrousel. La butée 140 empêche tout glissement des barreaux de combustible lorsque le manchon de guidage aligne le barreau de combustible et s'engage sur
celui-ci, et pendant l'introduction des pastilles de combus-
tible. Lorsque l'introduction des pastilles de combustible dans les deux premiers barreaux de combustible est terminée, le manchon de guidage de sortie 73 est rétracté puis le carrousel fait avancer deux barreaux de combustible vides à charger. On va maintenant considérer les figures 21 et 22 qui représentent un dispositif à bras secoueurs, associé à
un porte-barreaux 106 du carrousel monté sur l'arbre 108.
Comme indiqué ci-dessus, l'arbre 108 porte plusieurs porte-
barreaux de carrousel 106, répartis uniformément sur sa longueur, qui ont pour fonction de supporter les barreaux
de combustible sur toute leur longueur. Le mode de réalisa-
tion considéré emploie un dispositif à bras secoueurs qui
est situé en position centrale entre les second et troisiè-
me porte-barreaux de carrousel, ou moyens de support de barreaux de combustible. Le dispositif à bras secoueurs qui est représenté sur les figures 21 et 22 comprend une paire de moteurs d'entraînement de bras secoueurs, 136, une paire d'arbres à cames 135, une paire de cames 134 et. une paire de galets de came 133 qui sont fixés de façon pivotante au
* châssis du dispositif à bras secoueurs. Ce dispositif com-
prend également deux bras secoueurs en métal allongés, 132, qui comportent des prolongements de bras secoueurs en métal
allongés, 131, constitués par une matière circulaire élasti-
que moulée et qui viennent directement en contact avec les
barreaux de combustible pendant le fonctionnement du dispo-
sitif à bras secoueurs. Pendant le fonctionnement, les moteurs d'entraînement 136 du dispositif font tourner les cames 134 pour faire monter et tomber les galets de came 133. Ainsi, les prolongements de bras du dispositif sont animés d'un mouvement oscillatoire sous l'effet duquel ils viennent en contact avec les barreaux de combustible, puis
s'écartent de ces derniers, alternativement, pendant l'intro-
duction des pastilles de combustible. L'action oscillatoire associée aux caractéristiques élastiques des prolongements de bras secoueurs réalise une action de type sinusoïdal sur
toute la longueur des barreaux de combustible, ce qui faci-
lite l'introduction des pastilles de combustible dans ces barreaux.
Il existe un mécanisme d'entraînement de carrou-
sel destiné à faire tourner le carrousel. Ce mécanisme d'entraînement est commandé par un signal qui provient du
microprocesseur 14 et sous l'effet duquel le moteur d'en-
traînement 110 de la figure 23 fait tourner le carrousel, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique appropriée,
à l'instant approprié et de la valeur appropriée pour pré-
senter les barreaux de combustible à charger dans une posi-
tion dans laquelle ils sont alignés avec le manchon de gui-
dage de sortie 73, comme représenté sur la figure 14. Le microprocesseur reçoit un signal électrique provenant d'un capteur 96 pour déterminer que le carrousel a tourné jusqu'à la position circonférencielle désirée. On ne place
dans les cavités successives des porte-barreaux de carrou-
sel que le nombre de barreaux de combustible nécessaire
pour l'opération de chargement particulière. Le micropro-
cesseur commande automatiquement le mécanisme d'entraîne-
ment du carrousel de façon à le faire tourner afin de ne
présenter au dispositif à manchons de guidage que les cavi-
tés qui contiennent des barreaux de combustible vides.
Dans un mode de réalisation préféré, les pastil-
les de combustible sont assemblées dans chacune des pièces allongées et elles sont chargées consécutivement dans les barreaux de combustible jusqu'à ce que tous les barreaux de
combustible aient été chargés.
Lorsque les pastilles de combustible sont présen-
tées dans un plateau 13 sur la table de travail 12, le micro-
processeur désigne la longueur exacte à assembler en posi-
tionnant sur la pièce allongée une butée de pastilles 25 faisant fonction de point de départ, comme représenté sur la
figure 7, et en éclairant les lampes indicatrices 24 adja-
centes aux valeurs appropriées de l'échelle graduée ou aux marques de zone sur la pièce allongée. La première pièce allongée est présentée et l'opérateur place les pastilles de combustible en une rangée dans chacune des pièces allongées,
jusqu'à ce que la longueur du segment s'étende de l'extrême-
droite de la première pièce allongée jusqu'au point d'extré-
mité correspondant à la longueur de segment désignée.
Pour commencer la procédure de chargement, l'opé-
rateur introduit dans un lecteur l'information d'identifi-
cation des barreaux à charger, il introduit un numéro de code correspondant à la configuration de barreau à charger et il appuie sur un interrupteur "démarrage du chargement"
sur le panneau de commande 11. Ceci commande le micropro-
cesseur de façon à placer les éléments de la machine con-
formément à la configuration de barreau désirée, aux para-
mètres et à la séquence nécessaires pour peser automatique-
ment les pastilles de combustible contenues dans les pièces
allongées. Si les pastilles sont comprises entre les para-
mètres de poids définis à l'avance, la pièce allongée est
placée dans une position prévue pour le transfert des pas-
tilles de combustible de la pièce allongée vers le barreau de combustible en attente. Le microprocesseur ordonne au mécanisme de manipulation de barreaux de présenter les barreaux dans une position dans laquelle le numéro de série des barreaux puisse être observé par une caméra 97, comme représenté sur la figure 17, qui transmet le numéro de
série à un récepteur de contrôle d'une installation de télé-
vision en circuit fermé, placé sur le panneau de commande,
face à l'opérateur. Sous l'effet du déclenchement de la pro-
cédure de chargement par l'opérateur, le microprocesseur actionne un moteur d'entrainementl44, représenté sur la figure 23, qui comporte un arbre d'entraînement flexible145 reliant le moteur à des roues de rotation de barreaux 102 associées aux dispositifs d'échappement de barreaux de la
rampe d'arrivée inférieure et aux porte-barreaux de carrou-
sel, comme représenté sur la figure 18. Lorsque le disposi-
tif d'échappement de rampe d'arrivée inférieure indexe les barreaux de combustible, les roues de rotation de barreaux font tourner le barreau de façon que la caméra mentionnée précédemment puisse lire le numéro de série qui est imprimé à la circonférence de l'extrémité de barreau de combustible éloignée du manchon de guidage. La caméra utilisée dans un mode de réalisation préféré de l'invention est une caméra General Electric TN-2200, fabriquée par la firme General Electric Company, Syracuse, New York, E.U.A. L'opérateur lit alors le numéro sur le récepteur de contrôle et il introduit le numéro de série dans le microprocesseur au moyen d'un clavier. Le microprocesseur contrôle le numéro pour voir s'il n'apparatt pas en double, il enregistre le numéro de série dans son unité de mémoire, il indexe le barreau considéré dans le carrousel et il indexe un autre barreau de combustible à la position de lecture du numéro
de série. Le microprocesseur commande le mécanisme d'entrai-
nement de carrousel 110 de façon à faire tourner le carrou-
sel au fur et à mesure que les numéros de série de barreaux de combustible sont lus et que les barreaux de combustible
sont indexés dans les cavités des porte-barreaux de carrou-
sel, jusqu'à ce que deux barreaux de combustible vides
soient alignés avec le dispositif à manchons de guidage 65.
L'opérateur appuie sur un bouton "pesée" sur le panneau de commande 11. La première pièce allongée 20 est descendue et le microprocesseur détermine automatiquement le poids des pastilles contenues dans la première pièce allongée. Si le poids est incorrect, la pièce allongée est à nouveau présentée à l'opérateur pour qu'il exerce une action correctrice. Si le poids des pastilles de combustible contenues dans la première pièce allongée est compris entre les valeurs fixées, la machine ramène la première pièce allongée dans le mode de transfert et prépare cette pièce
pour le transfert des pastilles de combustible de la premiè-
re pièce allongée vers le premier barreau de combustible
positionné de façon à recevoir les pastilles de combustible.
Une fois que la première pièce allongée avec les pastilles de combustible qu'elle contient a été pesée et se trouve dans la position de transfert, la seconde pièce allongée 21 est présentée de façon que les-pastilles de combustible puissent être chargées jusqu'à la longueur désirée, puis elle est descendue automatiquement vers la position de pésée et la même séquence d'opérations est répétée. Pendant cette opération de pesage des pastilles contenues dans la seconde pièce allongée 21, les pastilles qui se trouvent dans la
première pièce allongée 20 et qui ont été pesées sont auto-
matiquement transférées dans le premier barreau de combusti-
ble aligné en attente, au moyen de la tige de poussée 40
associée. Ceci est suivi par la répétition des mêmes opéra-
tions pour la seconde pièce allongée 21, et le processus se poursuit de façon répétitive selon la séquence consistant à
présenter tout d'abord une pièce allongée pour le charge-
ment, à peser la pièce allongée, puis à transférer les pas-
tilles de combustible qu'elle contient dans un barreau de
combustible vide. On notera que les opérations de charge-
ment, de pesée et de transfert des pastilles dans les barreaux de combustible en attente peuvent être accomplies
alternativement pour les première et seconde pièces allon-
gées, ou par chargement, pesée et transfert simultanés des pastilles de combustible, conformément à la programmation
de l'ordinateur.
Le carrousel continue à faire avancer successive-
ment des barreaux de combustible vides, en association avec le dispositif à manchons de guidage 65 et les première et seconde pièces allongées, de façon à positionner deux
barreaux de combustible pour le chargement.
L'organe de manoeuvre 70 du dispositif à manchons de guidage qui est représenté sur la figure 14 effectue maintenant un cycle pour déplacer longitudinalement les manchons de guidage de sortie 73 pour les engager sur les barreaux de combustible alignés 112 et 113, comme représenté
sur la figure 17. Ceci est suivi immédiatement par l'aligne-
ment de la pièce allongée, de façon que les pastilles soient
transférées longitudinalement par la tige de poussée, à tra-
vers le dispositif à manchons de guidage. Le manchon de gui-
dage d'entrée 66 du dispositif à manchons de guidage 65 a
pour fonction d'aligner les pièces allongées avec les passa-
ges situés dans le dispositif à manchons de guidage et avec les barreaux de combustible vides qui se trouvent dans le carrousel. Cet alignement assure un passage sans heurts des pastilles de combustible dans le dispositif à manchons de guidage, à partir des pièces allongées, pour éviter que les pastilles de combustible soient ébréchées ou détériorées
de toute autre manière au cours de l'opération de transfert.
En outre, pendant l'opération de transfert, les couvercles 30 des pièces allongées sont en position fermée ou avancée pour éviter que les pastilles ne soient poussées hors des première et seconde pièces allongées pendant le transfert
des blocs dans les barreaux de combustible.
Pendant que les pastilles sont transférées et traversent le manchon d'entrée 66 du dispositif à manchons de guidage, le microprocesseur 14 détermine automatiquement la longueur de la rangée de pastilles de combustible en cours de chargement. L'information est enregistrée,ce qui permet au microprocesseur de calculer la longueur totale des pastilles de combustible qui sont introduites dans
chaque barreau.
Pendant que la rangée de pastilles de combustible provenant de la première pièce allongée 20 est introduite dans le barreau de combustible, la tige de poussée associée continue à avancer jusqu'à ce que le microprocesseur ait compté un nombre prédéterminé d'impulsions. Comme décrit
précédemment, le dispositif à tige de poussée pousse lente-
ment les pastilles de combustible dans le barreau de combus-
tible, jusqu'à ce qu'une résistance se manifeste, et, à cet
instant, le microprocesseur détermine l'absence de mouvement.
Ceci signifie que le combustible est en butée contre le fond ou l'extrémité du barreau de combustible et, à ce point, le microprocesseur examine les impulsions provenues du codeur, il calcule la distance parcourue et il contr8le la mesure de longueur pour vérifier qu'elle est correcte. Si elle est correcte, le processus passe à la séquence suivante tandis que dans le cas contraire un signal d'alarme retentit de façon que le barreau de combustible puisse être marqué en
2475785-
vue de son enlèvement ultérieur.
Le microprocesseur 14 commande alors le moteur d'entraînement de tige de poussée de façon qu'il inverse le sens de rotation de la vis 42 de la tige de poussée, ce qui inverse donc le sens du mouvement de la tige de poussée 40. La tige de poussée 40 est rétractée à partir du barreau de combustible et du dispositif à manchons de guidage, jusqu'à sa position d'origine à l'extrémité opposée de la première
pièce allongée, et le manchon de guidage de sortie 63 recu-
le de façon à se dégager du dispositif d'indexage des barreaux de combustible. La même suite d'opérations se répète ensuite pour les pastilles qui sont contenues dans
la seconde pièce allongée.
Le mécanisme d'entraînement de carrousel compre-
nant le moteur 110 fait automatiquement tourner le carrou-
sel de barreaux 105 pour amener la paire suivante de.-
barreaux de combustible vides dans une position alignée
avec le manchon de guidage de sortie 73 et les pièces allon-
gées, pendant que l'opérateur assemble les pastilles de combustible dans la rigole en "V" de la première pièce allongée, alors que la tige de poussée de la seconde pièce
allongée a été rétractée à partir du barreau de combustible.
Après avoir assemblé la longueur appropriée de pastilles de combustible dans la première pièce allongée, l'opérateur
déclenche la séquence de chargement et l'ensemble du pro-
cessus de chargement se répète automatiquement.
Claims (22)
1. Appareil destiné au chargement de pastilles de combustible dans des barreaux de combustible, en procédant de façon répétitive selon des première et seconde séquences de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) des première et seconde pièces allongées (20,21) destinées à recevoir des pastilles de combustible (17) à charger
alternativement dans des premier et second barreaux de com-
bustible (112, 113); (b) un dispositif d'indexage de
barreaux de combustible (90) destiné à positionner les pre-
mier et second barreaux de combustible de façon à recevoir les pastilles de combustible, ce dispositif d'indexage de barreaux de combustible positionnant le premier barreau de
combustible qui doit être chargé avec les pastilles prove-
nant de la première pièce allongée et positionnant le second barreau de combustible qui doit être chargé avec les pastilles provenant de la seconde pièce allongée; (c) des premiers moyens (40, 42, 46) destinés à transférer dans le premier barreau de combustible les pastilles provenant de la première pièce allongée, au cours d'une première séquence
de fonctionnement, et des seconds moyens (40, 42, 46) desti-
nés à transférer dans le second barreau de combustible les pastilles provenant de la seconde pièce allongée, au cours d'une seconde séquence de fonctionnement faisant suite à la première séquence de fonctionnement; et (d) des moyens (14) destinés à actionner le dispositif d'indexage de barreaux de combustible après-l'achèvement de la seconde séquence, pour
redéclencher les première et seconde séquences de fonctionne-
ment.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le dispositif d'indexage de barreaux de combusti-
ble comprend: (a) un carrousel (105) qui comprend plusieurs portebarreaux de combustible (106) tournants, chacun d'eux
comportant plusieurs cavités (107) réparties à sa circonfé-
rence et destinées à recevoir successivement plusieurs barreaux de combustible; (b) des moyens (114, 115) destinés à retenir les barreaux de combustible dans les cavités; (c) des moyens (110) destinés à faire tourner le carrousel (d) des moyens de commande (14) destinés à commander la rotation du carrousel pour présenter successivement deux barreaux de combustible à une position dans laquelle chaque barreau est aligné avec l'une des pièces allongées; et (e) des moyens destinés à libérer du carrousel les barreaux de
combustible, dans des conditions définies.
3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le dispositif d'indexage de barreaux de combusti-
ble comprend: (a) une première rampe d'entrée inclinée (93); (b) des moyens (94) situés à l'extrémité inférieure
de cette rampe pour arrêter et retenir les barreaux de com-
bustible dans une position statique sur la rampe, ces moyens faisant passer successivement les barreaux de combustible sur une seconde rampe inclinée; (c) une seconde rampe inclinée (100) située sous la première rampe; (d) des moyens (101) situés à l'extrémité inférieure de la seconde rampe de façon à espacer successivement les barreaux de combustible, et des moyens (102) destinés à faire tourner les barreaux de combustible, des moyens (97) destinés à émettre un numéro de série de chacun des barreaux vers un récepteur de contrôle éloigné, et des moyens destinés à introduire individuellement les barreaux dans un carrousel (e) un carrousel (105) comprenant plusieurs porte-barreaux de combustible (106), chacun d'eux comportant plusieurs cavités (107) réparties à sa circonférence et destinées à recevoir successivement plusieurs barreaux de combustible (f) des moyens (114, 115) destinés à retenir les barreaux
de combustible dans les cavités; (g) des moyens (110) des-
tinés à faire tourner le carrousel; (h) des moyens de com-
mande (14) destinés à commander la rotation du carrousel
pour présenter séquentiellement deux barreaux de combusti-
ble dans une position dans laquelle chacun d'eux est aligné avec l'une des pièces allongées; (i) des moyens destinés à libérer du carrousel les barreaux de combustible, d'une manière définie, en les plaçant sur une troisième rampe
inclinée; (j) une troisième rampe inclinée (120) qui com-
porte à l'une de ses extrémités des moyens (94') destinés à arrêter et à retenir les barreaux de combustible dans une position statique, ces moyens faisant en outre passer successivement les barreaux de combustible sur une quatrième rampe inclinée; et (k) une quatrième rampe inclinée (122) qui comprend des moyens (123, 124) destinés à freiner les barreaux de combustible placés sur la rampe, à retenir les
barreaux de combustible et à arrêter ces barreaux de combus-
tible à l'extrémité de la quatrième rampe inclinée.
4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le dispositif d'indexage de barreaux de combusti-
ble comporte un dispositif à bras secoueurs comprenant
(a) des prolongements (131) de bras secoueurs allongés dou-
bles; (b) des bras secoueurs allongés doubles (132); (c) des moyens qui fixent les bras de façon pivotante sur le dispositif à bras secoueurs; et (d) des moyens (133, 134, , 136) qui actionnent les bras secoueurs et qui amènent périodiquement les bras secoueurs en contact avec les barreaux.
5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé
en ce que les moyens qui actionnent les bras secoueurs com-
prennent des cames (134), des moteurs (136) destinés à entraîner les cames, et des galets de came (133) qui sont
portés par les bras.
6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé
en ce que: (a) chacune des pièces allongées (20, 21) com-
prend une rigole en "V" et est montée de façon à être déplacée entre une première position dans laquelle elle peut
recevoir un certain nombre de pastilles (17), et une posi-
tion de pesée; et (b) l'appareil comprend en outre deux postes de pesée (51), des moyens (60, 61, 62, 63) destinés à abaisser chaque pièce allongée vers une position de pesée, pour peser les pièces allongées et toutes les pastilles qui se trouvent dans la rigole de cette pièce, et des moyens (60, 61, 62, 63) destinés à ramener chaque pièce allongée à
sa première position, de façon à permettre une action con-
jointe de cette pièce et des moyens destinés à transférer
les pastilles de la pièce allongée vers un barreau de com-
bustible.
7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens destinés à transférer les pastilles de
combustible comprennent: (a) un premier couvercle coulis-
sant (30) pour la première pièce allongée (20) et un second couvercle coulissant (30) pour la seconde pièce allongée (21); (b) des moyens (31, 32, 33, 34, 35) destinés à actionner les premier et second couvercles pour les amener en position d'ouverture afin de découvrir les première et seconde pièces allongées avant le chargement séquentiel des pastilles dans les première et seconde pièces allongées (c) des moyens (31, 32, 33, 34, 35) destinés à positionner alternativement le premier couvercle coulissant en position
d'ouverture et en position de fermeture au-dessus de la pre-
mière pièce allongée, et à positionner alternativement le second couvercle coulissant en position d'ouverture et en position de fermeture au-dessus de la seconde pièce allongée; et (d) des moyens destinés à amener lespremier et second couvercles dans leurs positions de fermeture au-dessus des
première et seconde pièces allongées, une fois que les pas-
tilles ont été chargées séquentiellement dans les première
et seconde pièces allongées.
8. Appareil- selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens destinés à transférer les pastilles de combustible comprennent: (a) une première tige de poussée
(40) qui est placée en alignement avec une première rangée-
de pastilles se trouvant dans la première pièce allongée, au cours d'une première séquence de fonctionnement, et une seconde tige de poussée (30) qui est placée en alignement avec une seconde rangée de pastilles qui se trouve dans la seconde pièce allongée, au cours d'une seconde séquence de
fonctionnement; (b) une première vis de rappel (42) desti-
née à faire accomplir un mouvement linéaire à la première
tige de poussée, dans une première séquence de fonctionne-
ment; (c) une seconde vis de rappel (42) destinée à faire accomplir un mouvement linéaire à la seconde tige de poussée, dans une seconde séquence de fonctionnement; (d) un premier moteur réversible (46) destiné à faire tourner la première
vis de rappel au cours d'une première séquence de fonction-
nement et un second moteur réversible (46) destiné à faire tourner la seconde vis de rappel au cours d'une seconde séquence de fonctionnement; (e) des moyens de commande de moteur (47) pouvant être actionnés de façon à alimenter le premier moteur réversible pour faire avancer la première tige de poussée afin d'introduire dans le premier barreau
de combustible les pastilles qui se trouvent dans la pre-
mière pièce allongée, et de façon à inverser le sens de rotation de ce moteur après l'introduction des pastilles, pour rétracter la première tige de poussée à partir du premier barreau de combustible; (f) ces moyens de commande
de moteur pouvant en outre être actionnés de façon à ali-
menter le second moteur réversible pour faire avancer la seconde tige de poussée afin d'introduire dans le second barreau de combustible les pastilles qui se trouvent dans la seconde tige allongée, et de façon à inverser le sens de rotation de ce moteur après l'introduction des pastilles, pour rétracter la seconde tige de poussée à partir du second barreau de combustible; et (g) des moyens (14) qui actionnent sélectivement les moyens de commande de moteur pour alimenter les moteurs réversibles afin d'avancer et de rétracter les première et seconde tiges de poussée,
soit simultanément, soit alternativement.
9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des première et seconde pièces allongées est associée à des moyens de pesée comprenant: (a) une balance (51); (b) des moyens de support (52) destinés à maintenir la pièce allongée et à transmettre à la balance le poids de cette pièce allongée et de toutes les pastilles qui s'y trouvent; et (c) un mécanisme élévateur (60, 61, 62, 63) destiné à faire séquentiellement monter la pièce allongée vers une position de chargement de pastilles, dans laquelle la pièce allongée est soulevée de façon à être
dégagée des moyens de support, et descendre la pièce allon-
gée sur les moyens de support.
10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de support comprennent une barre de
balance allongée (52) destinée à supporter la pièce allon-
gée, et une pièce (53) capable de coulisser verticalement, qui supporte la barre de balance et qui transmet à la balance le poids de la pièce allongée et de toutes les pastilles
qu'elle contient.
11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme élévateur comprend en outre: (a) des moyens à leviers articulés (60) destinés à abaisser et à élever la pièce allongée pour la placer sur la barre de balance du mécanisme de pesée et pour la dégager de cette
barre; et (b) une barre (53) capable de coulisser vertica-
lement, au sommet de laquelle sont montés les moyens de support (52) de pièce allongée, dans une position adjacente à chaque pièce allongée, de façon que la barre coulissante supporte les moyens de support pendant les opérations
d'élévation et d'abaissement.
12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé
en ce que la balance comprend en outre des dispositifs élec-
troniques de pesée qui sont associés au mécanisme élévateur et qui comprennent: (a) des embases; (b) des dispositifs électroniques de pesée montés sur ces embases; (c) des moyens (52, 53) destinés à supporter sur les dispositifs de pesée les pièces allongées et les pastilles de combustible que portent ces pièces, grâce à quoi les dispositifs de
pesée mesurent le poids des pièces allongées et des pastil-
les de combustible qu'elles portent; (d) ces dispositifs
électroniques de pesée produisant des signaux représenta-
tifs du poids des pastilles de combustible et des pièces allongées; et (e) des moyens (14) destinés à recevoir les signaux provenant des dispositifs de pesée et à calculer le
poids des pastilles de combustible.
13. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif à manchons de guidage (65) intercalé entre le dispositif d'indexage de barreaux de combustible (90) et les pièces allongées (20, 22), de façon à faciliter le transfert des pastilles (17) dans des barreaux de combustible (104) positionnés par le dispositif d'indexage en alignement axial avec les pièces allongées; et le dispositif à manchons de guidage comporte des passages longitudinaux doubles (67, 68, 74) qui sont alignés de façon coaxiale entre les pièces allongées et les
barreaux de combustible pour faciliter le transfert des pas-
tilles de combustible dans ces passages et leur introduction dans les barreaux.
14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif à manchons de guidage comprend: (a) une paire de manchons de guidage d'entrée (66) contenant des
passages longitudinaux (67) présentant des parties tronconi-
ques destinées à recevoir les pastilles de combustible;
(b) une paire de manchons de guidage de sortie (73) conte-
nant des passages longitudinaux (74) ayant des extrémités
de sortie tronconiques destinées à s'engager sur les extré-
mités des barreaux de combustible et à centrer ces barreaux de combustible par rapport aux passages; et (c) des moyens
(70, 70a, 71, 72) destinés à produire un mouvement longitu-
dinal des manchons de guidage de sortie par rapport aux manchons de guidage d'entrée, afin d'engager les extrémités de sortie tronconiques des manchons de guidage de sortie
sur les barreaux de combustible.
15. Appareil selon la revendication 13, caractérisé
en ce qu'il comprend en outre un organe de manoeuvre de man-
chons de guidage (70) destiné à déplacer longitudinalement un manchon de guidage de sortie de façon à l'engager sur les extrémités de barreaux de combustible présentés par le
dispositif d'indexage de barreaux de combustible.
16. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif à manchons de
guidage (65) qui est intercalé entre le dispositif d'inde-
xage de barreaux de combustible (90) et une rangée de pas-
tilles de combustible, pour faciliter le transfert de ces
pastilles de combustible dans les barreaux qui sont présen-
tés par le dispositif d'indexage de barreaux de combustible; et le dispositif à manchons de guidage comporte des passages longitudinaux (67, 68, 74) que traversent les pastilles de combustible.
17. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une butée réglable de barreaux de combustible (140) comprenant: (a) une plaque de butée (141); (b) un coulisseau de butée (142) sur lequel est fixéela plaque de butée, cette plaque de butée étant montée perpendiculairement à l'axe longitudinal du dispositif d'indexage de barreaux de combustible; (c) des moyens des- tinés à déplacer horizontalement la plaque de butée dans un plan, parallèlement à l'axe du dispositif d'indexage; et (d) des moyens (143) destinés au réglage de la position de la plaque de butée de barreaux de combustible par rapport
aux extrémités des barreaux de combustible qui sont présen-
tées par le dispositif d'indexage de barreaux de combusti-
ble pour être chargés.
18. Appareil selon la revendication 13, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre des moyens qui sont des-
tinés à déterminer la longueur de la rangée de pastilles de combustible qui est introduite et qui comprennent: (a) un'
codeur (50) qui réagit à la rotation d'une vis et qui pro-
duit un nombre prédéterminé d'impulsions par tour de la vis; (b) une source de lumière (82) qui est placée de façon à émettre de la lumière selon un chemin lumineux qui traverse un passage dans le dispositif à manchons de guidage; (c) une cellule photoélectrique (81) qui est placée de façon à recevoir la lumière qui provient de la source de lumière (d) des moyens (14) qui réagissent à la coupure du chemin
lumineux par les pastilles qui sont poussées dans-le passa-
ge en déclenchant le comptage des impulsions qui proviennent du codeur; (e) une tige de poussée (40) qui comporte une
ouverture la traversant transversalement à une distance pré-
déterminée de l'extrémité de cette tige de poussée, de façon à rétablir le chemin lumineux pour mettre fin au comptage des impulsions; et (f) des moyens (14) destinés à déterminer, à partir du nombre d'impulsions, la distance sur laquelle la tige de poussée s'est déplacée entre l'interruption et le rétablissement du chemin lumineux, et à soustraire ladite distance prédéterminée pour déterminer la
longueur de la rangée de pastilles de combustible introdui-
tes.
19. Appareil selon la revendication 8, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre: (a) un codeur (50) qui réagit à la rotation de chaque vis en produisant un nombre prédéterminé d'impulsions par tour de la vis; (b) des moyens (14) destinés à compter ces impulsions; et (c) ces derniers moyens réagissant à la réception d'un nombre total déterminé d'impulsions à partir du codeur en inversant le
sens de rotation du moteur après que les pastilles de com-
bustible ont été introduites dans le barreau de combustible.
20. Appareil selon la revendication 8, caracté-
risé en ce que les moyens destinés à transférer les pastil-
les de combustible comprennent: (a) une tige de poussée (40) qui est placée en alignement axial avec la rangée de pastilles de combustible; (b) un moteur réversible (46) destiné à faire tourner la vis; et (c) un dispositif de commande de moteur (47) destiné à alimenter le moteur pour faire avancer la tige de poussée, afin d'introduire les pastilles de combustible dans le barreau de combustible, et
à inverser le sens de rotation du moteur après l'introduc-
tion des pastilles de combustible, pour rétracter la tige
de poussée à partir du barreau de combustible.
21. Appareil selon la revendication 7, caracté-
risé en ce que les premier et second couvercles coulissants (30) comprennent en outre: (a) des moyens (31, 32, 33, 34) qui montent ces couvercles de façon qu'ils accomplissent un mouvement oblique entre une première position dans laquelle chaque couvercle est placé sur une pièce allongée associée,
afin d'enfermer les pastilles de combustible, et une secon-
de position dans laquelle chaque couvercle est dégagé de la pièce allongée associée; et (b) des organes de manoeuvre de couvercle (35) qui sont montés sur l'appareil afin
d'actionner chaque couvercle.
22. Appareil destiné au chargement de pastilles de combustible dans des barreaux de combustible, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) deux pièces allongées (20, 21) auxquelles sont fixées des butées de pastilles rétractables (25), associées à des moyens de manoeuvre (26) de ces butées, chaque pièce étant montée de façon à accomplir un
mouvement entre une première position permettant la récep-
tion d'un certain nombre de pastilles de combustible dispo-
sées en une rangée et le transfert de ces pastilles, et une seconde position destinée à la pesée des pastilles; (b) un
dispositif d'indexage de barreaux de combustible (90) com-
prenant un carrousel (105) qui comporte un certain nombre de portebarreaux (106) séparés d'une certaine distance dans la direction longitudinale, chacun d'eux comportant des cavités
(107) réparties à sa circonférence qui sont destinées à rece-
voir et à supporter plusieurs barreaux de combustible (112, 113), et des moyens (110) destinés à faire tourner le
carrousel pour présenter successivement les barreaux de com-
bustible à une position de chargement; (c) un dispositif à manchons de guidage (65) qui comprend une paire de manchons de guidage d'entrée (66), une paire de manchons de guidage de sortie (73) et une paire de pièces de guidage tubulaires intermédiaires (69); (d) les manchons de guidage d'entrée, les manchons de guidage de sortie et les pièces de guidage
tubulaires-intermédiaires comportant des passages longitu-
dinaux (67, 68, 74) qui sont alignés de façon coaxiale les uns par rapport aux autres et par rapport à un barreau de combustible (104) qui est présenté par le carrousel pour
être chargé, ces passages facilitant le transfert des pas-
tilles de combustible dans les barreaux de combustible;
(e) un organe de manoeuvre de manchons de guidage (70) des-
tiné à déplacer longitudinalement les manchons de guidage de sortie pour les engager sur les barreaux de combustible
que présente le dispositif d'indexage de barreaux de combus-
tible; (f) des moyens destinés à transférer les pastilles de combustible dans les barreaux de combustible, à partir de chaque pièce allongée, ces moyens comprenant (1) une tige de poussée (40) qui est placée en alignement coaxial avec les passages présents dans le dispositif à manchons de guidage (2) une vis (42) destinée à déplacer la tige de poussée (3) un moteur réversible (46) destiné à faire tourner la vis; (4) un dispositif de commande de moteur (47) destiné à alimenter le moteur pour faire avancer les tiges de poussée afin de pousser les pastilles de combustible dans le barreau de combustible, et à inverser le sens de rotation du moteur après l'introduction des pastilles de combustible, afin de
rétracter la tige de poussée à partir du barreau de combus-
tible; (g) un codeur (50) qui réagit à la rotation de la vis en produisant un nombre prédéterminé d'impulsions par tour de la vis; (h) des moyens destinés à déterminer la lon- gueur de la rangée de pastilles de combustible introduites, ces moyens comprenant: (1) une source de lumière (82) qui est placée de façon à émettre de la lumière le long d'un chemin lumineux qui traverse le passage présent dans le
manchon de guidage de sortie; (2) une cellule photoélectri-
que (81) qui est placée de façon à recevoir la lumière pro-
venant de la source de lumière; (3) des moyens (14) qui réagissent à la coupure du chemin lumineux par les pastilles de combustible qui sont poussées dans le passage de façon à déclencher le comptage des impulsions qui proviennent du codeur; (4) la tige de poussée comportant un trou qui la traverse transversalement à une distance prédéterminée de sont extrémité, afin de rétablir le chemin lumineux pour faire cesser le comptage des impulsions; (5) des moyens (14) destinés à déterminer, à partir du nombre d'impulsions comptées, la distance parcourue par la tige de poussée entre la coupure et le rétablissement du chemin lumineux, et à soustraire la distance prédéterminée pour déterminer
la longueur de la rangée de pastilles de combustible intro-
duites; et (i) des moyens destinés à déterminer la lon-
gueur de l'espace prédéterminé qui demeure dans le barreau de combustible chargé avec les pastilles de combustible, ces moyens comprenant: (1) des moyens qui commandent le déplacement de la tige de poussée vers l'avant, pour la faire pénétrer dans le barreau de combustible jusqu'à ce que le mouvement vers l'avant soit bloqué; (2) une cellule photoélectrique (81) qui produit un signal destiné à déclencher le comptage des impulsions provenant du codeur, au moment de l'établissement du chemin lumineux, lorsque le trou transversal formé dans la tige de poussée passe devant la source de lumière; (3) des moyens qui font cesser le comptage des impulsions lorsque le mouvement de la tige de
poussée vers l'avant est bloqué; (4) des moyens qui réagis-
sent au blocage de la tige de poussée en ordonnant au dis-
positif de commande de moteur (47) d'inverser le sens du mouvement de la tige de poussée; et (5) dés moyens qui, à
partir du nombre d'impulsions comptées, déterminent la lon-
gueur de l'espace demeurant dans le barreau de combustible chargé.
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