Brevet FR2980393A1 — publié le 20130329

Dispositif d'usinage de plots de soudure La présente invention concerne un dispositif pour usiner des plots de soudure. En particulier, la présente invention concerne un dispositif pour supprimer des plots de soudure sur des machines (par exemple, des rotors de turbines). Les plots de soudure sont des morceaux de métal ajoutés intentionnellement, servant à faciliter l'assemblage d'une ou de plusieurs pièces métalliques les unes avec les autres par soudage. Dans le cas d'une turbine (par exemple, une turbine à vapeur), des plots de soudure peuvent être introduits dans la réparation de parties (par exemple, des roues d'une turbine) pour permettre à ces roues d'être efficacement soudées sur un rotor de turbine. Bien que ces plots soient introduits volontairement pour faciliter le soudage, ils sont éliminés au terme du travail de soudage pour lequel ils ont été préalablement introduits. De la sorte, ces plots sont ordinairement éliminés (par exemple par usinage ou autre opération de coupe) à la suite du soudage. D'ordinaire, l'élimination de plots de soudure introduits dans des turbines s'effectue à l'aide d'un outil de coupe volumineux et peu maniable. Cet outil de coupe est habituellement monté sur un socle dont le transport et les manoeuvres nécessitent plusieurs opérateurs. L'encombrement et le manque de maniabilité de cet outil de coupe selon la technique antérieure sont susceptibles d'impliquer de longs cycles de maintenance et des coûts élevés. Un dispositif pour usiner un plot de soudure sur un article est proposé. Dans une forme de réalisation, le dispositif comporte : une embase comprenant au moins un élément roulant destiné à se trouver au contact d'une surface sous-jacente, l'embase ayant une extrémité avant et une extrémité arrière ; un dispositif de coupe coopérant avec l'embase, le dispositif de coupe comprenant : un élément de coupe placé tout près de l'extrémité avant de l'embase, l'élément de coupe ayant des dimensions choisies pour coïncider avec les dimensions du plot de soudure ; et une poignée située tout près de l'extrémité arrière et coopérant avec l'élément de coupe, la poignée servant à modifier une position de l'élément de coupe par rapport à l'embase. La surface sous-jacente peut être par exemple une surface sensiblement horizontale sur laquelle on positionne, ou on fait se déplacer, le dispositif. Un premier aspect de l'invention consiste en un dispositif pour usiner un plot de soudure sur un article, le dispositif comportant : une embase comprenant au moins un élément roulant destiné à être au contact d'une surface sous-jacente, l'embase ayant une extrémité avant et une extrémité arrière ; un dispositif de coupe coopérant avec l'embase, le dispositif de coupe comprenant : un élément de coupe placé tout près de l'extrémité avant de l'embase, l'élément de coupe ayant des dimensions destinées à coïncider avec des dimensions du plot de soudure ; et une poignée tout près de l'extrémité arrière et coopérant avec l'élément de coupe, la poignée servant à modifier une position de l'élément de coupe par rapport à l'embase. Un deuxième aspect de l'invention consiste en un dispositif pour usiner un plot de soudure sur un rotor de turbine, le dispositif comprenant : une embase conçue pour coulisser le long d'une surface sous-jacente, l'embase ayant une extrémité avant et une extrémité arrière ; un dispositif de coupe coopérant avec l'embase, le dispositif de coupe comprenant : un élément de coupe placé tout près de l'extrémité avant de l'embase, l'élément de coupe ayant des dimensions lui permettant de se placer entre des roues adjacentes de rotor sur le rotor de turbine ; et une poignée tout près de l'extrémité arrière et liée en rotation à l'élément de coupe, la poignée servant à modifier une position de l'élément de coupe par rapport à l'embase ; et un élément de verrouillage pour assujettir l'embase à la surface sous-jacente, l'élément de verrouillage empêchant sensiblement l'embase de bouger par rapport à la surface sous-jacente. Un troisième aspect de l'invention consiste en un dispositif pour usiner un plot de soudure sur un rotor de turbine, le dispositif comportant : une embase conçue pour coulisser le long d'une surface sous-jacente, l'embase ayant une extrémité avant et une extrémité arrière ; et un dispositif de coupe coopérant avec l'embase, le dispositif de coupe comprenant : un élément de coupe rotatif placé tout près de l'extrémité avant de l'embase, l'élément de coupe rotatif ayant des dimensions qui lui permettent de se placer entre des roues adjacentes de rotor sur le rotor de turbine ; un cache couvrant au moins une partie de l'élément de coupe rotatif, laissant découverte une partie de l'élément de coupe rotatif ; et une poignée tout près de l'extrémité arrière et liée en rotation à l'élément de coupe rotatif, l'actionnement de la poignée rapprochant la partie découverte de l'élément de coupe rotatif par rapport aux roues adjacentes situées sur le rotor de turbine. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective en trois dimensions d'un dispositif d'élimination de plots de soudure selon des aspects de l'invention ; - la figure 2 est une vue latérale d'une partie d'un dispositif selon des aspects de l'invention ; et - la figure 3 représente une vue latérale en trois dimensions d'une partie d'un dispositif selon des aspects de l'invention. On notera que les dessins illustrant l'invention ne sont pas forcément à l'échelle. Les dessins ne servent qu'à représenter des aspects typiques de l'invention et ne doivent par conséquent pas être considérés comme limitant la portée de l'invention. Sur les dessins, les mêmes repères désignent des éléments identiques d'un dessin à un autre. La présente invention concerne un dispositif pour usiner des plots de soudure sur un article. En particulier, la présente invention concerne un dispositif pour éliminer des plots de soudure sur un ou plusieurs articles, par exemple des turbines (et un rotor correspondant). Comme on l'a évoqué, les solutions selon la technique antérieure pour éliminer des plots de soudure sur des articles (par exemple des turbines) sont mises en oeuvre à l'aide d'un ou de plusieurs outils encombrants et peu maniables. Ces outils de coupe sont d'ordinaire montés sur un socle dont le transport et les manoeuvres nécessitent plusieurs opérateurs. L'encombrement et le manque de maniabilité de ces outils de coupe selon la technique antérieure risquent d'impliquer de longs cycles de maintenance et des coûts élevés. A la différence des outils d'élimination de plots de soudure selon la technique antérieure, des aspects de l'invention concernent un dispositif pour usiner un plot de soudure, ayant une embase comprenant au moins un élément roulant destiné à se trouver au contact d'une surface sous-jacente. Dans la présente invention, l'embase peut comprendre (ou coopérer avec) un élément roulant tel qu'une roulette, un système à rail et/ou à courroies, etc. L'embase est conçue pour permettre au dispositif de se déplacer facilement d'un endroit à un autre dans un environnement d'usinage (par exemple un environnement de réparation de turbines). Bien que le dispositif soit mobile, des aspects de l'invention permettent d'assujettir l'embase à une surface lorsqu'on le souhaite pour ainsi empêcher le dispositif de bouger. Dans la présente invention, l'embase et d'autres aspects du dispositif permettent à un seul opérateur (par exemple un opérateur humain) de sensiblement exécuter les fonctions d'usinage (par exemple la fonction d'usinage/élimination de plot de soudure) pratiquement sans aide de la part d'autres opérateurs. Cela permet de réduire la main d'oeuvre et le temps nécessaires à l'usinage de pièces de turbines. Toujours selon l'invention, la configuration de l'élément de coupe à poignée permet à l'opérateur unique d'exécuter les fonctions d'usinage à une distance de l'élément de coupe satisfaisante du point de vue de la sécurité. De plus, un contacteur de veille automatique présent sur la poignée empêche un actionnement indésirable de l'élément de coupe. La figure 1 représente une vue en perspective en trois dimensions d'un dispositif 2 pour usiner des plots de soudure (par exemple, dans un rotor de turbine) selon des formes de réalisation de l'invention. Le dispositif 2 peut comporter une embase 4 ayant une extrémité avant 6 et une extrémité arrière 8. L'expression "extrémité avant " désigne globalement l'extrémité active/d'usinage du dispositif 2 tandis que l'expression "extrémité arrière" désigne globalement l'extrémité du dispositif 2 à laquelle un opérateur peut se placer pour faire fonctionner le dispositif 2. Comme représenté, le dispositif 2 comprend également un dispositif de coupe 10 coopérant avec l'embase 4. Dans certains cas, le dispositif de coupe 10 peut être monté sur l'embase 4 (par exemple à l'aide de boulons, de vis, de montages par emboîtement, etc.) ou, dans d'autres cas, le dispositif de coupe 10 peut faire corps avec l'embase 4. Par exemple, le dispositif de coupe 10 peut être relié ou coopérer d'une autre manière avec un élément d'actionnement, ou poignée 12, qui permet à un élément de coupe 14 de venir au contact d'une partie d'un rotor (non représenté) de turbine lorsque la poignée 12 est poussée vers le bas (c'est-à-dire vers l'embase 4) par un opérateur. Comme représenté, le dispositif de coupe 10 peut comprendre l'élément de coupe 14 placé tout près de l'extrémité avant 6 de l'embase 4. Dans certaines formes de réalisation, l'élément de coupe 14 peut comprendre une lame rotative, par exemple une lame circulaire. Dans d'autres cas, l'élément de coupe 14 peut comprendre un élément formant lame porté par une bande ou porté par une courroie. D'autres éléments de coupe 14 sont également compatibles avec le dispositif de coupe 10. Quoi qu'il en soit, dans certains cas, l'élément de coupe 14 a des dimensions conçues pour coïncider avec des dimensions du plot de soudure à couper. Ainsi, dans certains cas, l'élément de coupe 14 a des dimensions telles que sa largeur n'est pas sensiblement plus grande qu'une largeur du plot de soudure à couper. Dans certains cas, les dimensions de l'élément de coupe 14 permettent de le placer entre des roues adjacentes sur un rotor (non représenté) de turbine, de telle sorte que, dans certaines formes de réalisation, l'élément de coupe 14 a une largeur de lame d'environ 3,17 mm (1/8 ") à 22,22 mm (7/8 "). Cette largeur de lame peut permettre un espacement d'au moins 12,7 mm (1/2 ") entre la lame et une paroi latérale d'une roue de rotor adjacente. Comme représenté également dans le dispositif 2 de la figure 1, la poignée 12 se trouve tout près de l'extrémité arrière 8 (par exemple coopérant avec l'embase 4 près de l'extrémité arrière 8). La poignée 12 peut en outre coopérer avec l'élément de coupe 14 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs mécanismes classiques, dont des boulons, des vis, des loquets, des montages à queue d'aronde, etc. La poignée 12 peut, dans certains cas, être fixée de manière pivotante à l'élément de coupe 14 de façon qu'un mouvement de la poignée 12 puisse modifier une position de l'élément de coupe 14 par rapport à l'embase 4 (par exemple par rapport à une surface supérieure 16 de l'embase 4). Ainsi, la poignée 12 peut provoquer un mouvement de l'élément de coupe 14 au moins partiellement verticalement et/ou horizontalement pour contribuer à l'usinage d'une partie d'un rotor (non représenté) de turbine. Le dispositif 2 peut comporter en outre un élément de positionnement 18 pour faire coulisser l'élément de coupe 14 (et/ou le dispositif de coupe 10) sur la surface supérieure 16 de l'embase 4. Cet élément de positionnement 18 peut comprendre un système à rail qui permet à l'élément de coupe de se déplacer sur la surface supérieure 16, en particulier de l'extrémité avant 6 à l'extrémité arrière 8 et inversement. L'élément de positionnement 18 peut permettre à un opérateur de faire coulisser l'élément de coupe 14 pour le rapprocher ou l'éloigner d'une partie de la turbine nécessitant un usinage. L'élément de positionnement 18 peut être immobilisé à un emplacement sur la surface supérieure 16 de l'embase 4, de façon qu'après l'immobilisation de l'élément de positionnement 18, le déplacement de l'élément de coupe 14 puisse être provoqué par la poignée 12 (par exemple, par un assemblage pivotant). Dans certaines formes de réalisation, le dispositif de coupe 10 peut comprendre un cache 20 destiné à couvrir au moins une partie de l'élément de coupe 14, laissant découverte une partie de l'élément de coupe. Dans certains cas, le cache 20 est composé de deux parties approximativement en demi-lune (une seule étant représentée). L'une des parties peut être retirée pour permettre de découvrir et d'utiliser l'élément de coupe 14 pour effectuer les opérations d'usinage décrites ici. Dans certains cas, une partie du cache peut être fixée sur le dispositif de coupe 10, découvrant de la sorte une partie de l'élément de coupe 14 orientée vers l'extérieur pour usiner un ou plusieurs plots sur un rotor de turbine (par exemple, un rotor de turbine au moins partiellement surplombant). Dans certains cas, la partie découverte de l'élément de coupe 14 est orientée sensiblement à l'opposé de la surface sous-jacente 22 (par exemple, un plancher d'environnement d'usinage) sur laquelle se tient l'embase 4. Comme représenté également, le dispositif 2 comporte des éléments de verrouillage 24 destinés à mettre l'embase 4 au contact de la surface sous-jacente 22. Les éléments de verrouillage 24 peuvent chacun être conçu de manière à sensiblement empêcher l'embase 4 de bouger par rapport à la surface sous-jacente 22. Comme représenté sur cette illustration, une pluralité d'éléments de verrouillage 24 peuvent comprendre des fers en T ou des éléments en T conçus pour s'engager dans des trous ou des fentes de la surface sous-jacente 22. Par exemple, si la surface sous-jacente 22 comprend des lattes ou autres parties séparées, le/les éléments de verrouillage 24 peut/peuvent être conçus pour pénétrer dans des ouvertures entre les parties séparées et se verrouiller en place (par exemple, par rotation et verrouillage). Lorsque l'embase 4 n'est pas verrouillée en place, elle peut être conçue pour coulisser ou bouger d'une autre manière sur la surface sous-jacente 22 à l'aide d'au moins un ou plusieurs éléments roulants 25, lesquels peuvent comprendre des roulettes (comme représenté), des rails, des courroies, etc. Comme représenté également sur la figure 1, le dispositif 2 peut comporter un moteur 26 coopérant avec l'élément de coupe 14, le moteur étant conçu pour entraîner l'élément de coupe 14. Le moteur peut être un moteur électrique et/ou à essence classique conçu pour faire tourner un ou plusieurs disques, courroies, arbres d'entraînement, etc. pour faire bouger l'élément de coupe 14, lequel peut être accouplé de n'importe quelle manière classique avec le/les disques, la/les courroies et/ou l'arbre/les arbres d'entraînement. La poignée 12 peut comprendre un contacteur 28 (ou autre mécanisme de déclenchement) pour mettre en marche le moteur 26. Le contacteur 28 peut se trouver sur une face inférieure (face orientée vers le bas) de la poignée 12 de façon que la libération du contacteur 28 nécessite relativement peu d'efforts de la part d'un opérateur. Inversement, dans la présente forme de réalisation, l'actionnement du contacteur 28 nécessite une compression active par l'opérateur, ce qui offre une fonction de sécurité. Ainsi, le contacteur (de veille automatique) 28 situé sous la poignée peut aider un opérateur à éviter d'actionner l'élément de coupe 14 dans des situations où cela n'est pas souhaitable (par exemple lorsque l'opérateur ne se trouve pas à l'extrémité arrière 8 du dispositif 2). La figure 2 représente une vue latérale en coupe d'une partie du dispositif de coupe 10 (figure 1), comprenant le moteur 26 accouplé avec un disque mené 30 (ou un arbre, ou un tiroir) relié à l'élément de coupe 14 par une courroie 32 (ou un autre mécanisme d'accouplement classique). Comme représenté, le disque mené 30 (ou l'arbre ou le tiroir) peut être monté sur un élément coulissant/pivotant 34 (par exemple, un arbre) qui peut coopérer avec la poignée 12 (non visible sur cette vue latérale). La figure 3 représente une vue en perspective en trois dimensions de l'élément de positionnement 18 situé sur la surface supérieure 16 de l'embase 4. Comme représenté, l'élément de positionnement 18 peut comprendre un volant (par exemple, une manivelle) 34 conçu pour faire bouger un logement 36 monté sur le dispositif de coupe 10. L'actionnement du volant 34 dans le sens horaire ou anti-horaire amène le dispositif de coupe 10 à se déplacer sur la surface supérieure 16. Selon la présente invention, à la différence d'outils d'élimination de plots de soudure selon la technique antérieure, des aspects de l'invention consistent en un dispositif d'usinage de plots de soudure facile à transporter. Par ailleurs, le dispositif est conçu pour permettre l'actionnement de l'élément de coupe pendant qu'un opérateur se trouve à une distance minimale de sécurité de l'élément de coupe. De plus, le dispositif est conçu pour permettre à un seul opérateur d'exécuter les fonctions d'usinage antérieurement effectuées par deux personnes ou davantage. Liste des repères 2 Dispositif 4 Embase 6 Extrémité avant 8 Extrémité arrière Dispositif de coupe 12 Poignée 14 Elément de coupe 10 16 Surface supérieure 18 Elément de positionnement 20 Cache 22 Surface sous-jacente 24 Eléments de verrouillage 25 Eléments roulants 26 Moteur 28 Contacteur 30 Disque mené 32 Courroie 34 Elément coulissant/pivotant 34 Volant 36 Logement REVENDICATIONS1. Dispositif (2) pour usiner au moins un plot de soudure sur un article, le dispositif (2) comportant : une embase (4) comprenant au moins un élément roulant (25) destiné à être au contact d'une surface sous-jacente (22), l'embase (4) ayant une extrémité avant (6) et une extrémité arrière (8) ; et un dispositif de coupe (10) coopérant avec l'embase (4), le dispositif de coupe (10) comprenant : un élément de coupe (14) placé tout près de l'extrémité avant (6) de l'embase (4), l'élément de coupe (14) ayant des dimensions destinées à coïncider avec des dimensions du plot de soudure ; et un élément formant poignée (12) tout près de l'extrémité arrière (8) et coopérant avec l'élément de coupe (14), la poignée (12) servant à modifier une position de l'élément de coupe (14) par rapport à l'embase (4). 2. Dispositif (2) selon la revendication 1, comportant en outre un élément de positionnement (18) pour faire coulisser l'élément de coupe (14) sur une face supérieure de l'embase (4). 3. Dispositif (2) selon la revendication 2, dans lequel l'élément de positionnement (18) peut être fixé en place sur la face supérieure de l'embase (4). 4. Dispositif (2) selon la revendication 1, dans lequel le/les éléments roulants (25) comprend (comprennent) une pluralité de roulettes. 5. Dispositif (2) selon la revendication 1, dans lequel l'élément de coupe (14) a une lame d'une largeur de 3,175 mm (1/8") à 22,225 mm (7/8"). 6. Dispositif (2) selon la revendication 1, comportant en outre un cache (20) destiné à couvrir au moins une partie del'élément de coupe (14) en laissant découverte une partie de l'élément de coupe (14). 7. Dispositif (2) selon la revendication 6, dans lequel la partie découverte de l'élément de coupe (14) est orientée sensiblement à l'opposé de la surface sous-jacente (22). 8. Dispositif (2) selon la revendication 1, comportant en outre au moins un élément de verrouillage (24) destiné à mettre l'embase (4) au contact de la surface sous-jacente (22), le/les élément(s) de verrouillage (24) empêchant sensiblement l'embase (4) de bouger par rapport à la surface sous-jacente (22). 9. Dispositif (2) selon la revendication 1, dans lequel la poignée (12) et l'élément de coupe (14) sont liés l'un à l'autre en rotation. 10. Dispositif (2) selon la revendication 1, comportant en outre un moteur (26) coopérant avec l'élément de coupe (14), le moteur (26) servant à entraîner l'élément de coupe (14). 11. Dispositif (2) selon la revendication 10, comportant en outre un contacteur (28) coopérant avec le moteur (26) et avec une face inférieure de la poignée (12), le contacteur (28) servant à mettre en marche le moteur (26). 12. Dispositif (2) selon la revendication 1, dans lequel l'article est un rotor de turbine, et dans lequel l'élément de coupe (14) a en outre des dimensions permettant de le placer entre des roues de rotor adjacentes sur le rotor de turbine. 13. Dispositif (2) pour usiner un plot de soudure sur un rotor de turbine, le dispositif (2) comportant : une embase (4) conçue pour coulisser sur une surface sous- jacente (22), l'embase (4) ayant une extrémité avant (6) et une extrémité arrière (8) ;un dispositif de coupe (10) coopérant avec l'embase (4), le dispositif de coupe (10) comprenant : un élément de coupe (14) placé tout près de l'extrémité avant (6) de l'embase (4), l'élément de coupe (14) ayant des dimensions permettant de le placer entre des roues de rotor adjacentes sur le rotor de turbine ; et un élément formant poignée (12) tout près de l'extrémité arrière (8) et lié en rotation à l'élément de coupe (14), la poignée (12) servant à modifier une position de l'élément de coupe (14) par rapport à l'embase (4) ; et un élément de verrouillage (24) servant à assujettir l'embase (4) à la surface sous-jacente (22), l'élément de verrouillage (24) empêchant sensiblement l'embase (4) de bouger par rapport à la surface sous-jacente (22). 14. Dispositif (2) selon la revendication 13, comportant en outre un élément de positionnement (18) servant à faire coulisser l'élément de coupe (14) sur une face supérieure de l'embase (4). 15. Dispositif (2) selon la revendication 14, dans lequel l'élément de positionnement (18) peut être fixé en place sur la face supérieure de l'embase (4). 16. Dispositif (2) selon la revendication 13, dans lequel l'élément de coupe (14) a une lame d'une largeur d'environ 3,175 mm (1/8") à 22,225 mm (7/8"). 17. Dispositif (2) selon la revendication 13, comportant en outre un cache (20) destiné à couvrir au moins une partie de l'élément de coupe (14) en laissant découverte une partie de l'élément de coupe (14). 18. Dispositif (2) selon la revendication 17, dans lequel la partie découverte de l'élément de coupe (14) est orientée sensiblement à l'opposé de la surface sous-jacente (22). 19. Dispositif (2) selon la revendication 18, comportant en outre : un moteur (26) coopérant avec l'élément de coupe (14), le moteur (26) servant à entraîner l'élément de coupe (14) ; et un contacteur (28) coopérant avec le moteur (26) et une face inférieure de la poignée (12), le contacteur (28) servant à mettre en marche le moteur (26). 20. Dispositif (2) pour usiner un plot de soudure sur un rotor de turbine, le dispositif (2) comportant : une embase (4) conçue pour coulisser sur une surface sous- jacente (22), l'embase (4) ayant une extrémité avant (6) et une extrémité arrière (8) ; et un dispositif de coupe (10) coopérant avec l'embase (4), le dispositif de coupe (10) comprenant : un élément de coupe rotatif (14) placé tout près de l'extrémité avant (6) de l'embase (4), l'élément de coupe rotatif (14) ayant des dimensions permettant de le placer entre des roues de rotor adjacentes sur le rotor de turbine ; un cache (20) couvrant au moins une partie de l'élément de coupe rotatif (14) laissant découverte une partie de l'élément de coupe rotatif (14) ; et un élément formant poignée (12) tout près de l'extrémité arrière (8) et monté de manière pivotante sur l'élément de coupe rotatif (14), l'actionnement de la poignée (12) rapprochant la partie découverte de l'élément de coupe rotatif (14) par rapport aux roues de rotor adjacentes sur le rotor de turbine.