Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La presente invention concerne un dispositif
porte-outil destine à être telecommande en deplacement sur
une plaque tubulaire. Elle s'applique plus particulière-
ment au service de maintenance pour un generateur de vapeurdans une centrale nucleaire.
~ ans une centrale nucelaire à eau pressurisee,
les très nombreux tubes des faisceaux tubulaires des géné-
rateurs de vapeur doivent faire l'objet d'operations perio-
diques de vérification et de maintenance, comme par exem-
ple des opérations de soudage, de mise en place de bouchons
d'obturation pour neutraliser des tubes défectueux, ou
d'interventions sur le revêtement intérieur des tubes. Ces
opérations de maintenance doivent se faire à partir de la
bo~te à eau, c'est-à-dire en domaine fortement radio-actif;
il est donc nécessaire d'utiliser des appareils télécom-
mandés pour limiter les interventions humaines à la simple
mise en place du matériel. En outre les générateurs de
vapeur sont généralement à tubes verticaux, c'est-a-dire
que la plaque tubulaire est alors " au plafond" de la
bo~te à eau.
On a déja réalisé des appareils capables d'être
déplacés par télécommande sous la plaque tubulaire d'un
~ générateur de vapeur. Le brevet des Etats-Unis 4.004.69
d~crit un tel appareil comportant deux bras perpendicu-
laires munis de moyens d'accrochage dans les orifices de la
plaque, et comportant des moyens pour donner aux bras des
mouvements relatifs parallèlement et perpendiculairement
à la plaque tubulaire pour permettre un déplacement pas a
pas de l'ensemble, par accrochage successif de chacun des
bras et déplacement de l'autre pendant que l'un est ac-
croché.
; Mais un tel appareil est d'une utilisation
limitée à la mise en place de guides pour des sondes de
contrôle a introduire dans les tubes, ces guides étant
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nécessairement disposés à l'extremite des bras en raison
de l'encombrement de la partie centrale de l'appareil.
Ceci est sans inconvenient pour de simples guides, mais ne
permet pas d'utiliser des outils plus complexes et plus
lourds, tels que par exemple des têtes de fraisage ou de
soudage.
La presente invention remedie à ces inconve-
nients en permettant la realisation d'un appareil, egale-
ment à deplacements automatiques telecommandes sur une
plaque tubulaire par mouvements relatifs des deux b:ras
perpendiculaires, mais pouvant aussi être utilise comme
support pour des têtes d'outils divers nécessaires à l'en-
tretien de la plaque et des tubes qui s'y raccordent.
Selon la présente invention, il est prévu
un dispositif porte-outil mobile sur une plaque tubulaire,
du type comportant deux bras perpendiculaires munis d'or-
ganes télécommandés d'accrochage dans des orifices prévus
dans la plaque, avec des moyens tél.écommandés pour donner
aux bras des mouvements relatifs parallèlement et perpendi-
culairement a la plaque tubulaire pour permettre un dépla-
cement pas à pas de l'ensemble par accrochage successif de
chacun des bras et déplacement de l'autre pendant que l'un
est accroché, caractérisé par le fait qu'il comporte en
outre: un corps support en équerre formant un dièdre dont
l'arête est perpendiculaire a la plaque tubulaire; deux
chariots mobiles montés sur le corps a l'extérieur du die-
dre de façon a pouvoir se deplacer perpen~iculairement a
la plaque; une glissi.ere parallele à la p].aque montee sur
chacun des chariots mobiles, chaque glissière portant un
des deux bras independamment de l'autre et à l'exterieur
du diedre, des moyens telecommandes independants pour
déplacer chaque bras sur sa glissiere et chaque chariot sur
le corpsJet des guides montés sur le corps a llinterieur
du dièdre pour supporter des outils en déplacement perpen-
diculairement à la plaque tubulaire, hors de la zone de
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1~3~39C~
débattement des bras.
Selon une forme préférentielle de réalisa-
tion, ~ l'extrémité du corps opposé ~ la plaque tubuIaire,
l'appareil comporte une tourelle tournante-avec des gui-
des supports de plusieurs outils, et des moyens pour
amener sélectivement l'une ou l'autre des tetes en attente
à l'intérieur du dièdre, les guides supports étant alors
dans le prolongement des guides du dièdre, l'appareil
étant par ailleurs muni de moyens pour déplacer les outils
sur les guides à l'intérieur du dièdre.
Llinvention sera mieux comprise en se réfé-
rant à des modes de réalisation particuliers donnés à
titre d'exemples et représentés par les dessins annexés.
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La figure 1 est une vue en élevation du porte-
outil proprement dit, selon I-I de la figure 3.
La figure 2 est une autre vue en elevation
selon II-II de la figure 3.
La figure 3 est une vue de dessus du dispositif
selon III-III de la figure 2.
La figure 4 est une coupe selon IV-IV de la
figure 2.
La figure 5 est une vue simp].ifiee en perspec-
tive, dans le cas d'un dispositif utilisant un seul outil
à telecommande manuelle.
La figure 6 est une vue en elevation, et par-
tiellement en coupe, de la partie infërieure du porte-
outil represente à la figure 2, lorsque celui-ci est
équipé d'une tourelle porteuse de plusieurs types d'outils
interchangeables.
La figure 7 est une vue homologue de la figure
5, dans le cas d'un appareil a tourelle.
En se référant tout d'abord à l'ensemble des
figures 1 a 4, on verra que le corps du porte-outil est
principalement constitué par deux plaques 1 et 2 soudées en
équerre l'une à l'autre, et soudees à leur partie inférieure
à une plaque senslblement carrée 3.
La palque 1 supporte un bloc à glissières à
billes 5 dans lequel coulisse un chariot 6 lié à la tete de
la tlge 7 d'un vérin 8. Le coprs du véri.n 8 est articule
en 9 sur un prolongement du pied de la plaque 2 et sur un
support auxiliaire 10. Le chariot 6 porte un jeu de qua-
tre galets~ fous 12 entre lesquels peut coulisser un bras
13 dont la partie centrale est de section conjuguée avec le
profil des galets. A chacune de ses extxemites le bras 13
porte un ver.in 15 de commande de pinces expansibles 16,
representees ici engagees par leur partie expansible dans
les orifices de la plaque tubulaire 18. Ces pinces pour-
ront être par exemple du type represente plus en detaildans le brevet des Etats- nis n 4.004.698 precedemment
B 3 -
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mentionné. Le corps de vérin 20 est solidaire de l'extrémité
du bras 13 et sa tige 21 est liée à un prolongement 22 du
chariot 6.
De façon tout à fait analogue la plaque 2
supporte un bloc à glissières a billes 25 dans lequel cou-
lisse un chariot 26 lié à la tête de la tige 27 d'un vérin
28. Le corps du vérin 28 est fixé sur le support 29 soudé
sur la plaque 2.
Le chariot 26 porte un jeu de quatre galets
fous 32 entre lesquels peut coulisser un bras 33. A chacu-
ne de ses extrémités le bras 33 porte un vérin 35 de
commande de pinces expansibles 36 engagées dans les orifi-
ces de la plaque tubulaire 18. Le corps de vérin 40 est
solidaire de l'extrémité du bras 33, et sa tige 41 est liée
à un prolongement 42 du chariot 26.
On voit, en particulier sur les figures 3 et 4,
que le dièdre intérieur formé par les plaques 1 et 2 du
corps est laissé entièrement libre par le débattement
des bras 13, 33, ainsi que par le fonctionnement de leurs
vérins de commande. Cette zone peut donc être utilisée
pour amener une tête d'outil contre la plaque. Pour cela
chaque plaque 1 et 2 supporte un guide 45 et 46, parallele
à l'arête du dièdre, c'est-à-dire perpendiculaire a la
pla~ue tubulaire lorsque le porte-outil est en place.
On se référera maintenant a la figure 5 ou
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t~te de soudure automatique à l'argon en place dans le dièdre. La tate
de soudure proprement dite 50 est portée par une embase 51 solidaire
dlun coulisseau 52 engagé sur les guides 45 et 46. Icl la manoeuvre
d'amenée de la tate en position de travail sur la plaque tubulaire,
c'est-à-dire la manoeuvre de déplacement sur les guides 45 et 46, est
réalisée par télécommande manuelle à partir de l'extérieur de la boite
à eau, Les guides rigides 45 et 46 sont respectivement prolongés par
des guides souples 53 et 54,.dlune longueur telle que leur autre extré-
mité soit tou~ours à l'extérieur de la boite à eau quelle que soit la
position de l'appareil sur la plaque tubulaLre. Ils sont réunis à leurs
extrémités par l'entretolse 55 qui conserve entre les guides souples
le m~ne entraxe qu'entre les guides rigldes 45 et 46. L'entretoise 55
porte une poignée 56. Chaque guide 53 et 54 passe à l'lntérieur d'une
gaine 57 et 58 souple, mais rigide en compression axiale, les deux
gaines étant reliées à chaque extrémité par une entretoise 60 et 61,
cette dernière munie d'une poignée 62. Enfin l'entretoise 60 est liée
à l'embase 51 par un faisceau 64 souple mais rigide en compression.
On voit qu'en poussant ou en tirant sur la poignée 62 et en
prenant réaction sur l'entretoise 55 ou la poignée 56, on peut dépla-
cer à volonté la t8te 50 sur les guides 45 et 46 par rapport à la pla-
que tubulaire lorsque l'ensemble a été mis en position sur la plaque,
de fac,on à ce que la t8te soit en face du tube sur lequel on souhaite
intervenir.
La gaine contient les c~lbles ou tubes de télécommande de la
t~!te de soudure proprement dite. La gaine 66 contient des c3bles ou
tubes de télécommande des vérins 8, 20, 28 et 40 de déplacement des
bras c'est-à-dire de déplacement du porte-outil sur la plsque, ainsi
que des vérins 15 et 35 de manoeuvre des pinces d'accrochage. On voit
enfin qu'il reste possible de chan~er d'outil sans détacher le porte-
outil de la plaque tubulaire. Il suffira alors de libérer l'entretoise
55 pour pouvoir tirer complètement sur la poignée 62 et extraire de la
boite ~ eau l'ensemble de la tête 50 et de son coulisseau porteur 52
qui sera ~uiidé vers l'extérieur par les guides souples 53 et 54. On
pourra alors engager par la m8me voie un autre coulisseau portant un
autre outil, tête de fraisage ou de percage par exemple, que l'on
pourra à son tour amener en position de travail contre la plaque.
Le système de changement d'outils peut 8tre amélioré en uti- ;
lisant une tourelle porte-outils permettant de disposer à l'intérieur
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3~390
même de la boite à eau de l'ensemble des outils dont on prévoit l'uti-
lisation. La figure 6 représente le montage d'une telle tourelle. Elle
comporte un pivot 70 boulonné sous la plaque 3, et sur lequel est mon-
tée une virole tournante 71 solidaire de la bague dentée 72. La bague
et la virole sont entrainées en rotation par le pignon 73, monté sur
un support 74 bloqué en rotation sur le pivot par les bagues 75 et 76,
et télécommandées par l'intermédiaire du flexible 77. La virole 71
supporte le plateau tournant 79 muni des guides 80 qui sont au même
entraxe que les guides 45 et 46. Le plateau 79 comporte, angulalrement
répartis autour de l'axe, trois ou quatre jeux de deux guides 80.
Si par rotation de la tourelle et du plateau 79 on amène le
coulisseau 52 de sa position d'attente à une position active dans le
di~tre du corps, les guides 80 vont se trouver dans le prolongement
des guides 45 et 46~ comme on le voit sur la figure 7. Le porte-outils
est également muni ici, dans le dièdre de travail, d'un mécanlsme
élévateur à vis canportant un moteur 82 entrainant une vis verticale
83 qui vient alors s'engager dans un écrou con~ugué porté par le
coulisseau 52. La télécommande de la vis 83 permet d'amener toute la
tate de souda~e en position active contre la plaque tubulaire. Pour
2C~ changer d'outil, il suffit alors de faire redescendre la tête sur ses
guites supports 80 du plateau tournant, de ~aire ensuite tourner ce-
lui-ci pour amener une autre tête dans le dièdre et de la faire mon-
ter en position de travail au moyen de la vis 83.
On pourra encore noter qu'on peut aussi utiliser un mécanis-
me à vis 82-83 dans le cas de la figure 5 pour un appareil sans tou-
relle tournante. Le coulisseau porte-tête est alors accroché à la
main ~usqu'~ son engagement sur la vis, et le positionnement précis
et les mouvements verticaux de travail peuvent être obtenus par télé-
con~n~mde électrique.
` 30 Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée aux
modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemples,
mais elle couvre également les réalisations qul n'en diffèreralent
que par des détails, par des variantes d'exécution ou par l'utilisa-
tion de moyens équivalents.
On pourrait ainsi concevoir de compléter l'installation dé-
crite par des patins de stabilisation situés aux extrémités des bras
' pour renforcer 1'appui de l'appareil sur la plaque tubulaire.
On pourrait aussi munir l'appareil d'une plaque support
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solldaire du corps et munie de doigts mobiles susceptibles de s'enga-
ger dans des orifices de la plaque ; une telle disposition permettra
d'éviter de faire supporter par les doigts d'accrochage les couples
de réaction engendrés par des outils tournants comme des fraises ou
des forets mis en action sur la plaque ou les tubes.
Enfin l'inventlon s'appliquerait de la m~me fac,on quelle
que soit la disposition de la plaque tubulaire qui pourrait aussi
bien être verticale ou inclinée.
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