DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention se rapporte à une presse offrant une maintenance améliorée, par exemple une presse destinée à la fabrication de pastilles de combustible nucléaire.

Une presse pour la fabrication de pastilles de combustible nucléaire comporte une table dans laquelle sont réalisées des matrices de moulage destinées au pressage de la poudre de combustible nucléaire entre deux poinçons, un poinçon inférieur et un poinçon supérieur. Le poinçon supérieur se déplace dans la matrice lors du pressage tandis que le poinçon inférieur reste immobile.

La poudre est par exemple formée d'un mélange d'oxyde de plutonium et d'oxyde d'uranium.

La table comporte une pluralité de matrices attaquées simultanément par une pluralité de poinçons. Chaque poinçon supérieur est porté par un compensateur, lui-même monté dans un support commun qui est déplacé par rapport à la table au moyen d'un vérin. Le support est appelé "carter de compensateur".

Un compensateur forme un piston, mobile de manière étanche dans un alésage réalisé dans le carter de compensateur. De l'huile sous pression est injectée entre le fond du piston et le fond de l'alésage de sorte à repousser le piston portant le poinçon vers l'extérieur du carter de compensateur. Les alésages sont reliés entre eux, et les compensateurs servent à équilibrer la pression d'huile sur les différents poinçons .

Chaque compensateur comporte une partie de grand diamètre sur laquelle s'applique la pression d'huile, et une partie de petit diamètre dont une extrémité libre porte le poinçon.

La partie de grand diamètre comporte sur sa périphérie des joints d ' étanchéité . Le compensateur est guidé dans l'alésage par une douille entourant la partie de petit diamètre. La douille est elle-même maintenue dans l'alésage par un écrou qui est vissé dans l'alésage du compensateur. La douille, également, comporte des joints d'étanchéité sur sa périphérie extérieure et sur sa périphérie intérieure.

Une étanchéité fiable du montage du compensateur est requise afin d'éviter toute pollution des matrices et de la poudre de combustible nucléaire. Il est rappelé que, pour des raisons de sécurité, la presse se trouve dans une boîte à gant ; de ce fait, toute intervention sur celle-ci est longue et fastidieuse. En outre, une pollution de la poudre provoque une mise au rebut des pastilles. Les étanchéités sont alors surveillées de manière régulière, ce qui impose un démontage des compensateurs. Pour cela, l' écrou de maintien est dévissé, puis la douille de guidage est retirée et enfin le compensateur est extrait de son alésage. Il peut arriver que la douille de guidage reste coincée dans l'alésage, il faut alors exercer un effort de traction sur la douille, ce qui peut endommager la douille et l'intérieur de l'alésage. Par ailleurs, cette zone est difficilement accessible, et dans tous les cas l'intervention se fait à travers un rond de gant. L'application de cet effort important est réalisée à bout de bras. En outre, lors du remontage de la douille, il peut apparaître un endommagement des j oints .

EXPOSÉ DE L ' INVENTION

C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un montage des compensateurs pour presse offrant une fiabilité améliorée et une maintenance simplifiée.

Le but précédemment énoncé est atteint par un ensemble douille de guidage et écrou de maintien rendus solidaires l'un de l'autre axialement, tout en assurant un jeu axial et un jeu radial ente la douille de guidage et l' écrou de maintien de sorte à permettre un auto-centrage de la douille dans l'alésage et autour du compensateur, lors du montage, pour éviter toute détérioration des joints. En outre, la douille est libre en rotation par rapport à 1 'écrou. Ainsi lors du serrage ou du desserrage de l' écrou, la douille ne tourne pas sur elle-même ce qui réduit les risques de détérioration des joints qu'elle porte.

Lors du démontage, la douille de guidage est retirée avec l' écrou de maintien, son retrait est donc simplifié.

La présente invention a alors pour objet un ensemble de guidage et de maintien pour compensateur de presse comportant : - une douille de guidage du compensateur dans son alésage, ladite douille de guidage étant destinée à être montée autour du compensateur,

- un écrou de maintien destiné à être vissé dans l'alésage, la douille de guidage se trouvant entre un épaulement du compensateur et l' écrou de maintien, et

- des moyens solidarisant axialement la douille de guidage et l' écrou de maintien tout en assurant un jeu axial et transversal entre la douille de guidage et l' écrou de maintien, lesdits moyens étant tels que la douille de guidage est libre en rotation par rapport à l' écrou de maintien.

De manière avantageuse, la douille de guidage est entourée par l' écrou de maintien sur une partie de sa longueur, et les moyens de solidarisâtion comportent au moins deux doigts radiaux logés dans des perçages radiaux (réalisés dans l' écrou de maintien et dont une extrémité radialement intérieure débouche dans une gorge annulaire réalisée dans la périphérie extérieure de la douille de guidage, un jeu radial étant prévu entre l'extrémité radialement intérieure des doigts radiaux et un fond radial de la gorge et un jeu axial étant prévu entre des bords latéraux des l'extrémité radialement intérieure des doigts radiaux et des bords latéraux de la gorge.

De préférence, les doigts radiaux sont maintenus en position dans les logements radiaux au moyen de vis de pression. Les vis de pression peuvent être immobilisées axialement par exemple au moyen d'un coup de pointeau ou par un frein filet. L'extrémité radialement intérieure des doigts présente avantageusement un diamètre réduit. Les doigts radiaux sont de préférence au nombre de trois disposés à 120° les uns des autres.

La douille de guidage peut comporter dans sa périphérie intérieure un segment de guidage du compensateur .

Dans un exemple de réalisation, l'écrou de maintien comporte dans une face transversale opposée à celle en contact avec la douille de guidage des empreintes destinés à coopérer avec des empreintes portées par un outil pour exercer un effort de serrage ou de desserrage sur l'écrou de maintien.

La présente invention a également pour objet une presse comportant :

- une table munie d'au moins deux matrices de moulage,

- des poinçons d'axe longitudinal destinés à pénétrer dans les matrices,

- un support de poinçons apte à être déplacé par un vérin pour rapprocher les poinçons des matrices de moulage dans une direction longitudinale,

- des compensateurs associés à chacun des poinçons, chaque compensateur présentant un axe longitudinal et étant monté de manière étanche dans un alésage du support, et comportant une première extrémité longitudinale destinée à subir une pression de fluide hydraulique et une deuxième extrémité longitudinale portant le poinçon, lesdits alésages étant en communication fluidique les uns avec les autres, et - des ensembles de guidage et de maintien de compensateur selon la présente invention montés dans chacun des alésages.

La presse forme par exemple une presse de fabrication de pastilles de combustible nucléaire.

Un outil de montage et de démontage de l'ensemble de guidage et de maintien de compensateur de presse selon la présente invention, pour le serrage et le desserrage des écrous de maintien des compensateurs, peut présenter un axe longitudinal et comporte une cavité centrale ouverte à une première extrémité pour recevoir la deuxième extrémité du compensateur, ladite extrémité ouverte étant bordée par une surface annulaire munie d'empreintes en creux ou en saillie correspondant à des empreintes en saillie ou en creux respectivement aux logements de l'écrou, et à une deuxième extrémité des moyens pour exercer un effort de rotation sur l'outil autour de son axe longitudinal.

L'outil peut comporter des empreintes en saillie et l'écrou peut comporter des empreintes en creux .

Les moyens pour exercer un effort de rotation à l'outil sont formés par exemple par une empreinte pour le montage et l'immobilisation angulaire d'un levier sur l'outil, par exemple une empreinte de forme polygonale en creux ou en saillie.

De préférence, la paroi latérale du logement central est ajourée.

Il peut être prévu que la profondeur du logement corresponde sensiblement soit à la longueur de la partie du compensateur faisant saillie de l'écrou, soit à la longueur de l'ensemble formé par la partie du compensateur faisant saillie de l'écrou et le poinçon.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexes sur lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d'une presse de fabrication de pastilles de combustible nucléaire à laquelle peut s'appliquer la présente invention,

- la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un carter de compensateur muni des poinçons supérieurs, adapté à la presse de la figure 1,

- la figure 3 est une vue agrandie d'un détail de la figure 2, - la figure 4A est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble douille de montage et écrou de guidage représenté seul, selon un plan de coupe différent de celui de la figure 3,

- la figure 4B est une vue de détail de la figure 4A,

- la figure 4C est une vue en coupe transversale le long du plan A-A de la figure 4A,

- les figures 5A et 5B sont des vues en coupe longitudinale d'exemples de réalisation d'outils pour le démontage de l'ensemble douille de guidage et écrou de maintien. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Sur la figure 1, on peut voir une presse pour la fabrication de pastilles de combustible nucléaire, représentée de manière très schématique.

La présente invention s'applique à tout type de presse hydraulique et ne se limite pas au domaine nucléaire. Elle est particulièrement avantageuse dans les domaines où la propreté est un critère important, mais également dans tous les domaines mettant en œuvre des presses, du fait de sa maintenance simplifiée.

La presse de la figure 1 est logée dans une enceinte confinée 2, type boîte à gant. Elle comporte une table 4 portant les matrices de moulage 6, montée mobile le long de colonnes de guidage 8, un vérin inférieur Vi pour déplacer la table 4, un support fixe 12 de poinçons inférieurs 14 et un support mobile 15 de poinçons supérieurs 16 et déplaçable par un vérin supérieur Vs . Le support 15 forme le carter de compensateur et porte les compensateurs (non représentés) et les poinçons supérieurs 16. Dans l'exemple représenté, les vérins traversent de manière étanche les parois de l'enceinte 2.

Sur la figure 2, on peut voir une vue de détail du carter de compensateur 15 et sur la figure 3, on peut voir un compensateur seul monté dans son alésage .

Le carter de compensateur 15 est formé par une plaque dans laquelle sont usinés des alésages 18, d'axe longitudinal X, chacun d'entre eux recevant un compensateur 20. Dans l'exemple représenté, les alésages 18 sont traversants et sont obturés à une extrémité, opposée à celle par laquelle sort le compensateur, par un bouchon 22.

Chaque alésage 18 comporte une première portion de plus petit diamètre 18.1 et une deuxième portion de plus grand diamètre 18.2 se raccordant à la portion de plus petit diamètre 18.1 par une portée annulaire 18.3. Le compensateur 20 comporte une première partie de plus grand diamètre 20.1 et une deuxième partie de plus petit diamètre 20.2 se raccordant à la partie de plus grand diamètre par un épaulement 20.3. La partie de plus grand diamètre 20.1 est reçu dans la portion de plus petit diamètre 18.1 de 1 ' alésage 18.

Par exemple, la partie de plus grand diamètre 20.1 du compensateur 20 comporte une gorge 24 recevant un joint d'étanchéité 26 et deux gorges 28 situées de part et d'autre de la gorge 24 et recevant des bagues de guidage 30. Avantageusement le fond de la partie de plus grand diamètre 20.1 du compensateur 20 comporte deux alésages 29 recevant deux piges antirotation 31 fixée dans le fond de l'alésage 18.

Le fond de chaque alésage délimite avec le fond du compensateur qu'il contient une chambre 19 destinée à être remplie d'huile sous pression. Les chambres 19 de tous les alésages sont en communication fluidique les unes avec les autres pour permettre la circulation de l'huile entre les chambres 19 et assurer l'équilibrage des pressions sur les poinçons lors de l'étape de pressage. Des piquages 19 (figure 2) réalisés en face avant du carter de compensateur permettent le remplissage des alésages.

Une douille de guidage 32 est montée dans la portion de plus grand diamètre 18.2 de l'alésage 18 et est en butée contre la portée annulaire 18.3. La douille 32 entoure la partie de plus petit diamètre 20.2 du compensateur 20. La douille comporte une partie de grand diamètre extérieur 32.1 et une partie de petit diamètre extérieur 32.2 se raccordant par un épaulement 32.3.

Dans l'exemple représenté, la douille de guidage 32 comporte sur sa périphérie extérieure deux joints d'étanchéité 34 et sur sa périphérie intérieure deux moyens d'étanchéité 35 décalés axialement et un segment de guidage 36 du compensateur. Le segment de guidage est monté dans la partie de petit diamètre extérieur 32.2. De manière avantageuse, les moyens d'étanchéité 35 comportent chacun un joint torique monté radialement en fond de gorge et une bague d'étanchéité en sortie de gorge et frottant sur le compensateur. La bague est alors plaquée sur le compensateur par le joint torique et par l'huile sous pression .

Un écrou de maintien 38 est monté dans la portion de plus grand diamètre 18.2 de l'alésage 18 et est en appui contre l' épaulement 32.3 de la douille de guidage 32.

L' écrou de maintien 38 comporte une partie de grand diamètre intérieur 38.1 et une partie de petit diamètre intérieur 38.2. L' écrou de maintien 38 est monté autour de la douille 32 de sorte que sa partie de grand diamètre intérieur 38.1 entoure la partie de petit diamètre extérieur 32.2 de la douille de guidage 32.

L'écrou de maintien 38 comporte un filetage 40 sur sa périphérie extérieure coopérant avec un taraudage de la portion de plus grand diamètre 18.2. L'écrou de maintien porte sur sa périphérie intérieure un joint d'étanchéité 42, par exemple du type joint à lèvre frottant sur la partie de plus petit diamètre 20.2 du compensateur.

Un jeu est prévu entre le diamètre intérieur de la partie de grand diamètre 38.1 de l'écrou et le diamètre extérieur de la partie de petit diamètre de la douille 32, de sorte que la douille ne soit pas montée à force dans l'écrou.

Sur la figure 4A, on peut voir une vue en coupe de l'ensemble douille de guidage 32 et écrou de maintien 38, représenté seul suivant un plan de coupe différent de celui de la figure 3.

Selon la présente invention, la douille 32 et l'écrou sont solidarisés axialement et radialement l'un à l'autre, tout en laissant un jeu axial et radial entre les pièces. Des moyens de solidarisâtion 44 avec jeu sont alors prévus entre la douille 32 et l'écrou 38.

Dans l'exemple représenté sur les figures 4B et 4C et de manière avantageuse, les moyens de solidarisâtion 44 comportent trois perçages radiaux 46 disposés à 120° les uns des autres formés dans l'écrou, pratiqués dans la partie de petit diamètre intérieur et débouchant dans une gorge 48 réalisée dans la périphérie de partie de petit diamètre extérieur 32.2 de la douille 32 et de doigts 50, logés dans les logements 46 et pénétrant dans la gorge 48. Les dimensions extérieures des doigts et les dimensions de la gorge 48 sont choisies de sorte qu'un jeu radial et un jeu axial soient assurés. Les doigts 50 sont montés glissants dans les logements 46.

Les moyens de solidarisâtion pourraient comporter deux doigts, cependant la mise en œuvre de trois doigts réduit les risques d'une mise en biais de l'écrou par rapport à la douille.

La gorge 48 évite la nécessité d'orienter angulairement l'écrou par rapport à la douille. En outre, la douille n'est pas solidaire en rotation de l'écrou. Ainsi, lors du serrage et du desserrage de l'écrou, la douille 32 ne tourne pas avec l'écrou, ce qui évite de solliciter les joints d ' étanchéité .

Dans l'exemple représenté et de manière avantageuse, la position transversale des doigts et donc le jeu radial sont réglés par des vis de pression

52 vissées dans les perçages radiaux 46 après introduction de doigts.

La mise ne œuvre des vis de pression permet de disposer d'une pièce supplémentaire sur laquelle il sera possible d'ajouter des tolérances donc du jeu.

Cette pièce offre la possibilité d'améliorer le jeu axial .

Avantageusement la rotation des vis de pression 52 est bloquée afin d'assurer une position fixe des doigts au cours du temps, par exemple par du frein-filet ou au moyen d'un coup de pointeau au niveau du taraudage. Cette fixation définitive permet de fixer de manière permanente et de manière très simple les jeux. Ceci est rendu possible car, durant la vie de la presse, la douille et l'écrou n'ont pas besoin d'être séparés.

Avantageusement, l'extrémité des doigts 50 pénétrant dans la gorge annulaire 48 présente une extrémité ayant section de diamètre réduit, ce qui permet de limiter la taille de la gorge annulaire 48 et évite d'induire des points faibles dans la douille 32. Cette extrémité à section de diamètre réduit assure un guidage non contraignant pour les joints de la douille 32 lors de la mise en place de l'ensemble douille 32 et écrou 38 dans l'alésage du carter compensateurs. En position bloquée l'effort de serrage est repris par les surfaces en contact des pièces 32 et 38 au niveau de la portée 57 sur la figure 4A.

Par exemple, un jeu axial entre la douille 38 et l'écrou 37 est compris entre 0,045 mm et 0,355 mm est prévu. Lors de la mise en place des vis de pression 52 le serrage est ajusté pour garder un jeu radial compris entre 0,05 mm et 0,139 mm.

Ainsi, lors du desserrage de l'écrou 38, la douille 32 est retirée.

Ces moyens de solidarisâtion présentent également l'avantage de ne pas perturber l'étanchéité de compensateur.

Sur les figures 5A et 5B, on peut voir des outils spécialement adaptés au serrage/desserrage de l'écrou de maintien 38. Sur la figure 5A, l'outil 54 est adapté au serrage/desserrage de l'écrou de maintien 38 lorsque le poinçon n'est pas monté sur le compensateur 20. L'outil 54 comporte des moyens pour entraîner en rotation l'écrou dans un sens de serrage ou de desserrage.

Dans l'exemple représenté, l'outil 54 comporte, à une première extrémité longitudinale, une face annulaire 56 munie de trois doigts 58 en saillie et s 'étendant longitudinalement . Les doigts 58 sont destinés à pénétrer dans trois logements 59 correspondants pratiqués dans une face de l'écrou de maintien 38 orientée vers l'extérieur de l'alésage 18. Les doigts 58 sont par exemple formés par des goupilles montées dans des alésages réalisés dans la face transversale 56. L'outil comporte au moins deux doigts et de préférence au moins trois.

L'outil 54 comporte également une cavité centrale 60 bordée par la face annulaire 56; la cavité 60 est destinée à recevoir l'extrémité en saillie du compensateur 20.

L'outil 54 comporte, à une extrémité longitudinale opposée à celle portant les doigts, une empreinte 62 destinée au montage d'un outil formant levier apte à exercer un couple sur l'outil autour de l'axe longitudinal. Dans l'exemple représenté, l'empreinte est en saillie 62 et présente une forme hexagonale et l'outil est du type clé à cliquet. En variante, l'empreinte est en creux et présente une section hexagonale, carrée..., le levier est alors immobilisé angulairement sur l'outil 54 et l'application d'un couple sur celui-ci provoque la rotation de l'outil.

De manière avantageuse, la paroi latérale de la cavité centrale 60 est ajourée afin de réduire la masse de l'outil 54. En effet, cet outil est tenu à bout de bras lors des opérations de montage et démontage .

En variante, on peut imaginer que l'écrou de maintien comporte des pions en saillie et que l'outil comporte des empreintes en creux correspondantes .

Sur la figure 5B, l'outil 54' est similaire à l'outil 54 ; cependant, il est adapté au serrage/desserrage de l'écrou de maintien 38 lorsque le poinçon est monté sur le compensateur 20. A cet effet, la cavité centrale 60 présente une profondeur plus grande pour loger le compensateur et le poinçon.

Nous allons maintenant décrire le démontage et montage d'un compensateur au moyen de l'ensemble douille et écrou.

Lors d'une opération de maintenance de la presse, les étanchéités des compensateurs sont vérifiées. On considère le cas où les poinçons supérieurs ont été retirés des compensateurs.

L'outil 54 est monté autour du poinçon et est orienté de sorte que les doigts 58 soient en face des logements de l'écrou. L'outil est ensuite rapproché axialement de l'écrou et les doigts pénètrent dans les logements. Un couple est exercé sur l'outil 54 dans le sens du desserrage de l'écrou 38. L'écrou 38 tourne sur lui-même et se dévisse. De manière quasi-simultanée, la douille 32 est entraînée en rotation et axialement par l'écrou 38, le déplacement de la douille 32 a un léger retard du fait des jeux axial et radial.

L'écrou 38 et la douille 32 sont retirés. Ensuite, le compensateur 20 est extrait de l'alésage 18 en exerçant un effort de traction sur celui-ci.

Les joints sont vérifiés et remplacés si cela est nécessaire.

Lors du remontage, le compensateur 20 est introduit dans l'alésage 18, avantageusement au moyen d'une chemise (non représentée) . Le compensateur est orienté de sorte que la pige anti-rotation montée dans le fond de l'alésage pénètre dans l'alésage du compensateur .

Ensuite, l'ensemble douille 32 et écrou 38 est introduit dans l'alésage 18 et monté autour du compensateur. Le montage de la douille 32 est fait avec un soin particulier pour ne pas endommager les joints. L'écrou 38 est ensuite vissé dans l'alésage, ce qui déplace la douille 32 axialement jusqu'à ce qu'elle vienne en butée contre la portée annulaire de l'alésage. Du fait du jeu radial et du jeu axial, la douille 38 peut se positionner sur le compensateur 20 et dans l'alésage 18 sans endommager les joints.

La présente invention simplifie la maintenance des presses, plus particulièrement la maintenance des compensateurs en assurant un démontage simplifié de la douille de guidage et un montage de la douille protégeant les étanchéités.