Brevet FR2467653A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un dispositif de chauffage pour des corps de rotation de dimension diffé- rente réalisés par soudage à superposition. Les corps de rotation qui sont fabriqués par un procédé de soudage à superposition doivent être chauffés et maintenus à une température déterminée pour la durée de mise à plat par fusion du produit à souder, de manière à créer d'une part des conditions de soudage optimales et à éviter d'autre part les tensions qui, suivant la solidification et la dureté du produit à souder peuvent provoquer l'apparition de fissures qui résultent du gradient de température entre le produit à souder et les emplacements éloignés de la pièce. Pour éviter ces tensions, il est nécessaire que le corps de rotation soit chauffé de telle manière que la différence de température, sur toute la longueur du corps de rotation, entre sa surface et son noyau, ne soit pas supérieure à 30WC. Etant donné que le rayonnement de chaleur du corps de rotation est différent plus parti- culièrement dans les deux zones d'extrémité du corps de rotation, à cause des surfaces d'extrémité qui servent de surfaces supplémentaires de rayonnement, il est nécessaire d'amener au corps de rotation, en différents emplacements de ce dernier, les quantités différentes de chaleur. La présente invention a donc pour but de répondre à cette demande d'un apport différent de chaleur et d'autre part de permettre que l'apport d'énergie calorifique soit adapté au rayonnement croissant de chaleur par la surface de rayonnement qui augmente au fou et à mesure que le diamètre du corps i rotation augmente. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que le dispositif de chauffage formé de différents éléments de chauffage est disposé, au niveau d'un secteur donné, tout autour du corps de rotation et en ce que les éléments de chauffage peuvent ttre mis en marche individuellement ou en groupes. Ainsi, il est possible d'adapter la puissance de chauffe à la quantité d'énergie calorifique nécessaire en un point quelconque, non seulement sur la longueur du corps de rotation mais également sur l'arc cercle formant le secteur précité. Pour permettre une adaptation plus précise de la puissance de chauffe à la demande respective, on propose avantageusement une possibilité de réglage individuel de la puissance de chauffe de chaque élément individuel de chauffage. Dans le cas d'un corps de rotation présentant un diamètre encore petit, il est possible que la chaleur de soudure appliquée soit supérieure à la quantité de chaleur délivrée par rayonnement, par le corps de rotation, à !environnement. Dans ce cas, il est nécessaire que le dispositif de chauffage soit totalement arrêté. Dans certaines conditions, il faudra même refroidir à titre supplémentaire le corps de rotation sur l'ensemble de sa longueur. Au fur et à mesure que le diamètre du corps de rotation augmente, le rapport entre la chaleur de soudure amenée et la quantité de chaleur dégagée par rayonnement s'inverse si bien que le dispositif de chauffage doit être mis en marche de manière correspondante. Pour pouvoir tenir compte du fait que le diamètre du corps de rotation augmente, on propose suivant une autre configuration de l'invention, que les éléments de chauffage soient montés mobiles en translation perpendiculairement à l'axe d.icorps de rotation correspondant. On assure ainsi que l'on pourra toujours respecter un écartement défini entre lecorps de rotation et le dispositif de chauffage. Une réalisation avantageuse réside dans le fait que]our assurer le déplacement en translation des éléments de chauffage, on monte le dispositif de chauffage sur un système de déplacement. Pour assurer que le dispositif de chauffage qui doit bien entendu pouvoir supporter, par sa surface de rayonne- ment, la puissance de rayonnement maximale nécessaire, puisse être amené le plus près possible d'un corps de base de rotation présentant un petit diamètre, sans endommager à cette occasion les autres groupes fonctionnels tels que les supports à galet et la zone de refroidissement en arrière de la tête de soudure, il est prévu, suivant une autre réalisation de l'invention, que les éléments de chauffage extérieurs du secteur sont montés mobiles en translation par rapport aux éléments de chauffage intérieurs, transversalement à l'axe du corps de rotation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre un dispositif de chauffage conforme à l'invention dans une vue en élévation dans une représentation partielle; et - la figure 2 montre le dispositif de chauffage conforme à l'invention dans une vue de face dans le sens de la flèche II de la figure 1. Aux figures 1 et 2, on a référencé les mêmes éléments par les mêmes chiffres de référence. Sur ces deux figures, on a désigné en 1, un dispositif de chauffage qui est formé d'éléments de chauffage séparés 2 qui sont disposés les uns au-dessus des autres à l'intérieur d'un secteur 4, autour du corps de rotation 3 à chauffer, et d'autre part en étant juxtaposés dans le sens de la génératrice du corps de rotation 3. Comme le montrent les figures 1 et 2, le corps de rotation 4 est en appui sur les supports à galet et il est entraîné en rotation par assemblage de force, autour de sa axe, par l'une de ses extrémités, au moyen d'un dispositif d'entrainement non représenté. Le dispositif de chauffage 1 est monté par un bâti 6 sur un chariot 7 permettant de déplacer le dispositif de chauffage 1 transversalement à l'axe du corps de rotation 3. Indépendamment de cela, les éléments de chauffage extérieurs 2 peuvent être déplacés en translation dans la même - direction par rapport au corps de chauffage intérieur du secteur 4. En 8, on a désigné un système de refrddissement disposé le long de la génératrice du corps de rotation 3 qui est mis en marche dès que l'on constate un excédent de chaleur dans le corps de rotation 3. A la figure 1, on a représenté la position mutuelle du dispositif de chauffage 1 et des éléments de chauffage 2 par rapport à un corps de rotation 3 présentant un diamètre encore réduit et l'on a d'autre part indiqué schématiquement par une ligne en tirets la position correspondante dans le cas d'un corps de rotation 3 à diamètre plus important obtenu par réalisation d'une soudure par superposition. Pour pouvoir rapprocher, dans le cas d'un corps de rotation 3 présentant un petit diamètre, le dispositif de chauffage 1, le plus près possible du corps de rotation 3, pour des raisons d'économie d'énergie, on fait reculer les corps de chauffage extérieurs 2 du secteur 4 dans leur position arrière puisqu'ils risqueraient d'entrer en collision avec les autres groupes fonctionnels tels que le dispositif de soudage ou les supports à galets. Ces conditions sont possibles parce que, dans le cas d'un corps de rotation de petit diamètre, on ne doit disposer que d'une puissance de chauffage assez faible et que l'on met en marche un nombre évidemment moins important d'é1éments de chauffage 2. Au fur et à mesure que le diamètre du corps de rotation 3 augmente, on recule le dispositif de chauffage 1 à l'aide du chariot 7 et les éléments de chauffage exté- rieurs 2 sont déplacés dans une position avancée sur une distance telle qu'ils ne sont pas gênés par les autres groupes fonctionnels. Le déplacement du dispositif de chauffage 1 par l'intermédiaire du chariot 7 ainsi que celui des éléments de chauffage 2 sont contrôlés automa- tiquement par l'intermédiaire de palpeurs. Il est d'autre part possible de commander le dispositif de chauffage 1 au point de vue de sa puissance de telle manière que cette puissance corresponde exactement à la demande de chaleur du-corps de rotation 3 en un emplacement quelconque. Pour cela, comme on l'a déjà mentionné plus haut, le dispositif de chauffage 1 est formé d'éléments de chauffage 2 pouvant être mis en marche individuellement ou par groupes qui sont par ailleurs réglables séparément dans leur puissance. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de chauffage pour des corps de rotation de dimension différente réalisés par soudage à superposition, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (1) formé d'éléments de chauffage individuels (2) est disposé au niveau d'un secteur (4), autour du corps de rotation (3) et en ce que les éléments de chauffage (2) peuvent être mis en marche individuellement ou par groupes. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la puissance de chauffe de chaque élément de chauffage (a) est individuellement réglable. 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de chauffage (2) sont montés mobiles en translation perpendiculairement à l'axe du corps de rotation (3). 4. Dispositif de chauffage selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que pour assurer le déplace- ment en translation des éléments de chauffage (2)le dispositif de chauffage (1) est monté sur un chariot (7). 5. Dispositif de chauffage selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments de chauffage extérieurs (2) du secteur (4) sont montés mobiles en trans- lation par rapport aux éléments de chauffage (2) intérieurs, transversalement à l'axe du corps de rotation correspondant.