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tungsten
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tungsten carbide
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Generic
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metal
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carbide
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Physical
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de 0,2 mm
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522436A1
Family ID 2280882
Probable Assignee Commissariat A Lenergie Atomique Et Aux Energies
Alternatives
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF D'INTRODUCTION DE PASTILLES RADIOACTIVES DANS UN
RECIPIENT TUBULAIRE
EN Title NUCLEAR FUEL CAN FILLING DEVICE - HAVING PELLET GUIDE NOZZLE
FITTED TO CHUCK HOLDING FUEL CAN
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION A POUR OBJET UN DISPOSITIF D'INTRODUCTION DE PASTILLES
RADIOACTIVES DANS LA GAINE D'UNE AIGUILLE DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE.
CE DISPOSITIF COMPREND UN GUIDE-ENTONNOIR 30 POUR LE PASSAGE DE
PASTILLES 31 COMPORTANT UN ALESAGE DE DIAMETRE LEGEREMENT SUPERIEUR A
CELUI DES PASTILLES, LEGEREMENT INFERIEUR A CELUI DE LA GAINE 54 ET
EVASE A SA PREMIERE EXTREMITE DIRIGEE VERS LA PREMIERE ENCEINTE 36 EN
FACE DE LA SORTIE D'UN DISTRIBUTEUR 32 DE PASTILLES 31, UN SYSTEME DE
SERRAGE TEL QU'UN MANDRIN 35 A SYMETRIE AXIALE POUR IMMOBILISER
L'ENTREE DE LA GAINE 54 A REMPLIR DE PASTILLES ET A ALIGNER L'AXE DE
LADITE GAINE 54 AVEC L'AXE DU GUIDE-ENTONNOIR 30, DE FACON A OBTENIR
UN CONTACT ETROIT ENTRE LES EXTREMITES EN REGARD DE LA GAINE ET DU
GUIDE-ENTONNOIR.
Device for filling nuclear fuel cans with fuel pellets is mounted on a
wall sepg. two sealed chambers at the level of an opening
communicating between the chamber. The device has a pellet guide
nozzle with a passageway of dia. slightly greater than that of the
pellets and slightly smaller than that of the fuel can, the passageway
diverging at the end facing the outlet of a pellet distributor within
the first chamber. The fuel can is fixed and aligned with the nozzle
by a chuck mounted on the wall such that it can be fixed or can be
rotated about the communication opening in the wall. Unlike the device
described in FR2281635, the present device uses simple reusable
components which provide good alignment of the can and the pellet
feeder and reduce escape of contamination.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention se rapporte a un dispositif d'introduction de
pastilles radioactives dans un recipient tubulaire et en particulier
dans la gaine d'une aiguille de combustible nucleaire.
Le remplissge des gaines par des pastilles radioactives pose des
problemes surtout lorsqu'elles contiennent du plutonium ou des
transuraniens du fait que l'on doit transferer les pastilles d'une
enceinte etanche vers la gaine sans contaminer l'exterieur de cette
derniere,
Dans les dispositifs de remplissage de gaine connus jusqu'a present,
on utilise un guide-entonnoir et du fait du jeu nominal entre::les
pastilles et les gaines de l'ordre de 0,2 mm, il est difficile
d'aligner l'axe des pastilles lors de leurengagement dans le
guide-entonnoir. avec l'axe de-la gaine. -
I1 s'ensuit un frottement a l'entree de la gaine qui entraine la
formation de poussibre et d'eclats de combustible conduisant parfois
au coincement des pastilles combustibles dans la gaine, et entrainant
une contamination de l'exterieur de-ladite gaine, ce qui necessite son
nettoyage ulterieur. En outre, la contamination risque egalement
d'etre trans- mise a l'ensemble de l'installation.
Pour illustrer l'etat de la technique, on peut citer le brevet
francais 2 281 635 depose 'au meme nom que la presente invention et
intitule "Procede et dispositif pour remplir une gaine de produits
contenus dans une enceinte etanche" qui necessite la mise en oeuvre
d'une capsule et de deux entonnoirs consommables qui doivent etre
remplaces a chaque remplissage de gaine.
La presente invention a pour but principal de fournir un dispositif
non consommable de construction et d'utilisation simples permettant
d'obtenir un tres bon alignement entre l'axe de la gaine et l'axe des
pastilles lors de l'introduction de ces dernieres.
Un tel dispositif permet de reduire considerablement la dispersion de
la contamination, aussi bien a l'exterieur de la gaine que dans
l'installation de gainage.
L'invention a pour objet un dispositif d'introduction de pastilles
radioactives dans la gaine d'une aiguille de combustible nucleaire
caracterise en ce qu'il est monte sur une paroi separant deux
enceintes etanches, au niveau d'une ouverture de communication entre
les deux enceintes, et comprenant essentiellement:: - un guide
entonnoir de pastilles comportant un alesage de diametre legerement
superieur celui des pastilles, legerement inferieur a celui de la
gaine, et evase a sa premiere extremite dirigee vers la premiere
enceinte en face de la sortie d'un distributeur de pastilles; - un
systeme de serrage tel qu'un mandrin a symetrie axiale pour
immobiliser la gaine a remplir de pas tilles et aligner son axe avec
celui du guide entonnoir de facon a obtenir un contact etroit entre
les extremites en regard de la gaine et du guide entonnoir - des
moyens de fixation du guide-entonnoir a l1inte-
'rieur du corps du mandrin; et - des moyens de liaison du mandrin a la
paroi pour assurer a volonte son immobilisation par rapport a la paroi
ou sa rotation autour de ltouverture de communication de la paroi.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront
d'ailleurs de la description qui suit d'un mode de realisation
particulier donne en reference aux dessins annexes, dans lequels
- la figure 1 est une representation schematique d'un dispositif connu
decrit dans le brevet francais 2 281 635, destinee a mettre en
evidence le progres technique et le niveau inventif du dispositif
conforme a l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe d'un mode de realisation prefere du
dispositif conforme a l'invention t
- la figure 3 est une representation schematique des differentes
etapes du fonctionnement.
Le dispositif de la figure I est represente a un moment ou la gaine 4
a remplir de pastilles 17 est introduite dans un sas 1. La gaine a sa
premiere extremite obstruee par un bouchon 5 et sa seconde extremite
est enfilee dans un double entonnoir 6 constitue par l'embottement
d'un premier tube 7 dont l'alesage a un diametre legerement superieur
a celui des pastilles, et d'un second tube 8 dont l'alesage a un
diametre legerement superieur au diametre de la gaine 4, la gaine
venant en butee contre l'epaulement 9 du tube 7. Grace a l'action du
verrou 15, on comprime le joint 13 sur la gaine. Par l'ouverture 10
obturable par une porte coulissante 11, on fait avancer la gaine
jusqu'S ce que le tube 7 soit entierement a l'interieur de l'enceinte
etanche et on introduit les pastilles 17.
La gaine etant remplie, on ejecte le tube 7.
On introduit ensuite la cartouche 19 contenant le bouchon 18 que l'on
introduit a force dans la gaine.
On ejecte ensuite l'ensemble consommable constitue par le second tube
8 et la cartouche 19.
I1 convient d'insister ici sur le fait que l'ensemble consommable dont
on vient de rappeler le role n'existe pas dans le dispositif conforme
a l'invention.
Comme on peut le voir sur la figure 2, le dispositif conforme a
l'invention comprend un guideentonnoir 30 pour le passage de pastilles
31 comportant un alesage axial qui s'evase a une premiere extremite
orientee vers la sortie d'un distributeur 32 de pastilles. On notera
que l'alesage dans sa partie non evasee a un diametre qui n'est que
legerement superieur a celui des pastilles.
Le guide-entonnoir 30 est fixe au moyen de vis telles que 47 a
l'interieur d'un systeme de serrage, a savoir un mandrin repere dans
son ensemble par la reference 35. Ce guide-entonnoir 30 peut presenter
sur son pourtour externe une partie conique 49 qui epouse exactement
la forme d'une paroi 52 correspondante de l'in terieur du corps du
mandrin. I1 est donc possible, si necessaire, de demonter facilement
ce guide-entonnoir et de le remplacer par un autre en obtenant un bon
alignement de son axe avec celui du mandrin.L'ensemble
mandrin/guide-entonnoir est monte dans une enceinte 37 qui est separee
d'une enceinte 36 dans laquelle se trouvent places le distributeur et
les pastilles radioactives, par une paroi ou cloison 38 et c'est
autour d'une ouverture 39 pratiquee dans cette cloison 38 qu'est situe
l'ensemble mandrin/guide-entonnoir de la facon indiquee ci-apres. On
peut noter que les deux enceintes 36, 37 sont etanches.
Toujours sur la figure 2, on peut observer que le mandrin 35 est
solidarise a sa peripherie avec une piece annulaire 40 par
l'intermediaire d'un roulement a billes 51 maintenu sur le mandrin au
moyen des bagues 43, 44 et 45.
La piece annulaire 40 permet de fixer l'ensemble
mandrin/guide-entonnoir sur la paroi 38 au moyen de vis telles que 56.
On peut noter que le guideentonnoir peut egalement etre fixe a
l'interieur du corps du mandrin par un dispositif de serrage rapide du
type a bannette.
Le mandrin 35 est equipe de mors 50 disposes circulairement qui
serrent la gaine 54 prealablement mise au contact du guide-entonnoir
30. On precise que toutes les pieces du dispositif sont en acier
traite rectifie et que le guide-entonnoir peut etre en carbide. de
tungsten. On obtient donc de ce fait un tres bon contact metal/metal
dans le plan de joint gaine/guideentonnoir.
Les diverses etapes de fonctionnement du dispositif conforme a
l'invention se deduisent simplement de la description qui vient d'en
etre donnee, et sont schematisees sur la figure 3 ou l'on distingue
les etapes suivantes:
I Presentation de la gaine 54, les mors 50 etant ecartes; II
Accostage;
III Fermeture de la pince constituee par les mors;
IV Introduction des pastilles 31 a l'aide du piston P;
V Ouverture de la pince;
VI Retrait de l'aiguille.
Apres avoir mis la gaine en position de chargement au contact du
guide-entonnoir, et apres l'avoir immobilisee par les mors 50 du
mandrin 35 on fait penetrer les pastilles 31 dans le guideentonnoir 30
et on les fait progresser a l'interieur de la gaine sous l'action d'un
piston P. Lorsque la gaine est remplie, on desserre les mors 50 et on
extrait la gaine pour la remplacer par une nouvelle gaine vide.
I1 convient d'insister sur le fait que ce dispositif est de conception
simple et donne d'excellents resultats. I1 est toutefois imperatif
d'utiliser des pastilles extremement propres et comme elles ne
rencontrent aucun obstacle, elles n'ont aucune raison de se deliter ou
de liberer de la poussiere susceptible de provoquer des coincements
dans les gaines ou les guides-entonnoirs.
Pour faciliter la progression des pastilles dans la gaine, il est
possible au besoin,de mettre l'ensemble mandrin/gaine/guide-entonnoir
en rotation, grace a la liaison tournante a roulement a billes.
Enfin, toutes les operations attachees a ce dispositif peuvent etre
aisement mecanisees et telecommandees.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'introduction de pastilles radioactives dans un
recipient tubulaire, en particulier dans la gaine d'une aiguille de
combustible nucleaire, caracterise en ce qu'il est monte sur une paroi
(38) separant deux enceintes etanches (36, 37), au niveau d'une
ouverture de communication (39) entre les deux enceintes r et
comprenant essentiellement:: - un guide-entonnoir (30) pour le passage
de pastilles(31) comportant un alesage de diametre legerementsuperieur
a celui des pastilles, legerement inferieura celui de la gaine (54) et
evase a sa premiere extre-mite dirigee vers la premiere enceinte (36)
en facede la sortie d'un distributeur (32) de pastilles (31), - un
systeme de serrage tel qu'un mandrin (35) a symetrie axiale pour
immobiliser l'entree de la gaine(54) a remplir de pastilles et aligner
l'axe deladite gaine (54) avec l'axe du guide-entonnoir (30)de facon a
obtenir un contact etroit entre les extremites en regard de la gaine
et du guide-entonnoir, - des moyens de fixation du guide-entonnoir
(30) Al'interieur du corps du mandrin, et - des moyens de liaison du
mandrin a la paroi pourassurer a volonte son immobilisation par
rapporta la paroi (38) ou sa rotation autour de l'ouverture de
communication (39) de la paroi.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que les
moyens de fixation du guideentonnoir a l'interieur du corps du mandrin
peuvent etre constitues par un dispositif de serrage rapide du type a
baionnette.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que dans leur ensemble les pieces sont en acier
traite rectifie et le guide-entonnoir est en tungsten carbide.
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