Brevet FR2681549A1 — publié le 19930326

La présente invention a pour objet un dispositif de positionnement d'éprouvettes formées par recouvrement partiel de deux demi-éprouvettes liées entre elles par un joint adhésif. Dans le domaine de la caractérisation des adhésifs structuraux, on effectue des essais de tenue à la fatigue en cisaillement sur des éprouvettes normalisées, conformément à la norme AFNOR T 76-111. Le principe de tels essais consiste, après avoir collé deux demi-éprouvettes identiques appelées stérigmes et de dimensions déterminées, par simple recouvrement au moyen d'un joint adhésif, à soumettre celles-ci à des contraintes cycliques de cisaillement jusqu'à la rupture dudit joint. L'épaisseur du joint adhésif déposé doit être déterminée avec précision pour se conformer à la norme mentionnée ci-dessus. Pour cela, un montage a été développé en réalisant un calibre approprié à chaque épaisseur d'adhésif. Ce montage est formé d'une tôle plate rectangulaire munie de perforations uniformément réparties et destinées à améliorer la cuisson des joints lorsque ledit montage passe dans une étuve. Deux rangées parallèles de trous régulièrement espacés et se faisant face sont disposées sur toute la longueur de la tôle, délimitant ainsi un espace libre entre deux trous d'une même rangée pour permettre le positionnement d'une demi-éprouvette perpendiculairement à ladite rangée. Dans chaque trou, on introduit une vis équipée d'un écrou qui est placé sous la tôle, une rondelle étant enfilée sur ladite vis. Ainsi, on dispose les demi-éprouvettes entre les deux rangées de trous en les faisant reposer sur une moitié de rondelle. On utilise alors une première bande en "TEFLON" de même longueur que la tôle et qui recouvre partiellement toutes les demi-éprouvettes de la rangée Cette bande est perforée et ces perforations correspondant à celles des rangées permettent donc de maintenir en position fixe les demi-éprouvettes parallèles entre elles au moyen de vis et de ron dalles. Une deuxième bande en "PERLON") en tout point identique à la première, est placée parallèlement à la première sur la seconde rangée de trous, de manière à délimiter entre les deux bandes un espace de dimensions déterminées destiné à recevoir une certaine épaisseur d'adhésif formant le joint. Après avoir déposé cet adhésif sur la surface de chaque demi-éprouvette correspondant au recouvrement de deux demi-éprouvettes, la longueur de recouvrement étant de 12,5 mm. on vient placer au dessus de chacune des surfaces recouvertes d'adhésif une deuxième demi-éprouvette de manière à former une éprouvette par simple recouvrement Le montage est alors prêt pour être placé dans une étuve où l'adhésif sera polymérisé. L'avantage de ce montage tient au fait que l'on réalise simultanément plusieurs éprouvettes. Cependant, il présente de nombreux inconvénients et, en l'occurrence, un manque de précision. En effet, au lieu d'obtenir avec précision des joints de 0,20 mm d'épaisseur, on réalise avec un tel montage des joints dont l'épaisseur varie entre 0,15 et 0,30 mm. De plus, le parallélisme des demi-éprouvettes et, de ce fait, l'alignement des deux demiéprouvettes formant une éprouvette, ne sont pas bien maîtrisés. Par conséquent, les essais de tenue en fatigue que l'on effectue ensuite sur les éprouvettes ne peuvent être représentatifs. Par ailleurs, on doit disposer des bandes de "TEFLON" d'épaisseur adaptée à celle désirée pour le joint adhésif, ce qui génère des contraintes supplémentaires dans l'utilisation d'un tel montage La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients précédemment cités en proposant un dispositif de positionnement d éprouvettes permettant de maîtriser l'alignement des demi-éprouvettes formant une éprouvette et la longueur de leur recouvrement et d'ajuster entre lesdites demi-éprouvettes l'é- paisseur du joint adhésif. La présente invention a donc pour objet un dispositif de positionnement d'éprouvettes formées par recouvrement partiel de deux demi-éprouvettes liées entre elles par un joint adhésif, caractérisé en ce qu'il comprend - un support de forme générale sensiblement parallélépipédique comportant, dans la zone de recouvrement des deux demi-éprouvettes, un ajour traversant ledit support dans son épaisseur et, d'une part d'un côté dudit aJour, une surface plane sur laquelle est ménagé au moins un logement destiné à recevoir une demi-éprouvette et, d'autre part de l'autre côté dudit ajour, des moyens de coulissement d'une pièce amovible munie d'une surface supérieure plane sur laquelle est ménagé au moins un logement de même axe longitudinal que le précédent logement et destiné à recevoir l'autre demi-eprouvette, - des moyens de fixation des demi-éprouvettes sur ledit support, - et des moyens d'immobilisation de la pièce amovible par rapport audit support. Selon d'autres caractéristiques - les moyens de coulissement de la pièce amovible sont formés par une rainure ménagée dans ledit support, - la rainure a une forme en queue d'aronde, - la rainure possède un fond formé par un plan incliné de pente ascendante en direction de l'ajour - la rainure possède un fond formé par un plan vertical Les moyens de fixation des demi-éprouvettes sur le support comprennent - au moins deux rangées de perforations ménagées dans ledit support de part et d'autre de i 'a- jour, deux perforations d'une même rangée encadrant chaque demi-éprouvette, - et au moins deux réglettes appliquées sur les demi-éprouvettes perpendiculairement à l'axe de leur logement et comportant des orifices placés chacun en regard d'une perforation pour l'introduction d'une vis. La pièce amovible comporte au moins deux évidements longitudinaux formés à la sortie d'un logement et de part et d'autre dudit logement, lesdits évidements étant destinés à s'engager autour des vis introduites dans la rangée de perforations la plus proche de ladite pièce amovible Les moyens d'immobilisation de la pièce amovible par rapport au support comprennent - au moins une fenêtre traversant le support dans son épaisseur, sensiblement au milieu du plan incliné de la rainure. et s'étendant dans une direction parallèle à celle de ladite rainure, - et au moins une cavité d'axe vertical ménagée dans le fond de la piece amovible et destinée à servir de butée à une vis de blocage introduite dans ladite fenêtre. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention - le support comporte à ses deux extrémités opposées un flasque monté coulissant par rapport audit support et servant de butée axiale aux demi-éprouvettes - chaque flasque comporte deux tiges parallèles destinées à pénétrer dans des logements cylindriques parallèles, prévus à chacune des extrémités du support, - La position de chaque flasque par rapport au support est réglable. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement a titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif de positionnement selon ]'inven tison, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de positionnement selon l'invention - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la pièce amovible du dispositif de positionnement selon l'invention, - la figure 4 est une vue schématique en coupe montrant la zone de recouvrement partiel de deux demi-éprouvettes et le joint adhésif. En se reportant aux figures 1 et 2, on va décrire le dispositif de positionnement des éprouvet tes 1 formées par recouvrement partiel de deux demiéprouvettes la et lb assemblées entre elles par un joint adhésif. Ce dispositif comprend un support 10 de forme générale sensiblement parallélépipédique comportant dans la zone de recouvrement des deux demi-éprouvettes la et lb, un ajour 11 de forme sensiblement rectangulaire et traversant le support 10 dans son épaisseur. Ce support 10 comporte également, d'une part, d'un côté de l'ajour 11, une surface supérieure plane 12 sur laquelle sont ménagés cinq logements 13 parallèles, délimités par des nervures longitudinales 14 et destinés chacun à recevoir une demi-éprouvette la, et d'autre part, de l'autre côté dudit ajour 11. des moyens 15 de coulissement d'une pièce amovible 16. La pièce amovible 16 comporte une surface supérieure plane 17 sur laquelle sont ménagés cinq logements 18 délimités par des nervures longitudinales 19. Ces logements 18 sont en regard des logements 13 situés de l'autre côté de l'ajour 11 et sont destinés chacun à recevoir une demi-éprouvette complémentaire lb. Les moyens 15 de coulissement de la pièce amovible 16 sont formés par une rainure 20 ménagée dans le support 10 et qui a une forme en queue d'aronde. Cette rainure 20 possède un fond 21 formé par un plan incliné suivant un angle par exemple égal à 20 et de pente ascendante en direction de l'ajour 11. La surface inférieure de la pièce amovible 16 est constituée par un plan incliné 22 de même pente que celle du fond 21 de la rainure 20 et sur lequel est ménagée une queue d'aronde 23 de forme complémentaire à ladite rainure 20. La rainure 20 et le plan incliné 21 permettent un guidage de la pièce amovible 16 dans son mouvement de translation et assurent de manière avantageuse le respect et l'alignement des ,demi-éprouvettes lb placées sur ladite pièce amovible 16 avec les demiéprouvettes la placées sur le support 10. Selon une variante7 la pièce amovible 16 peut être montée coulissante dans une rainure dont le fond est un plan vertical. La pièce amovible 16 a une forme rectangulaire. Sur cette pièce 16, trois des cinq logements 18 sont délimités par quatre nervures longitudinales 19 qui sont perpendiculaires à la longueur de la surface plane 17 et qui s'étendent depuis l'extrémité 24 de ladite pièce amovible 16 sur sensiblement une moitié de la largeur de ladite surface plane 17. Les logements 18 d'extrémité de la pièce amovible 16 sont délimités par deux autres nervures longitudinales 25 aménagées sur les bords latéraux supérieurs de la rainure 20 du support 10 La pièce amovible 16 comporte également quatre évidements 26 de forme allongée qui sont disposés dans l'alignement des nervures longitudinales 19 et qui s'étendent sensiblement sur l'autre moitié de la largeur de la surface plane 17 à partir de l'extrémité 27 de ladite pièce. Le dispositif de positionnement comporte des moyens d'immobilisation de la pièce amovible 16 par rapport au support 10. Ces moyens d'immobilisation comprennent - au moins une fenêtre 30 traversant le support dans son épaisseur, sensiblement au milieu du plan incliné 21 de la rainure 20 et s'étendant dans une direction parallèle à celle de ladite rainure (fig 1), - et un orifice taraudé 31 d'axe vertical sensiblement au milieu de la pièce amovible 16 et qui est destiné à recevoir l'extrémité d'une vis de blocage 32 introduite dans la fenêtre 30 sous le support 10. Cette vis 32 réalise ainsi l'immobilisation de la pièce amovible 16 par rapport au support 10. Face à la pièce amovible 16, de l'autre côté de l'ajour 11, les cinq logements 13 délimités par les six nervures longitudinales 14 sont disposés respectivement en regard des logements 18 et des nervures 19 de ladite pièce amovible 16 de manière à réaliser un parfait alignement des demi-éprouvettes la et lb qui sont assemblées sur le dispositif de positionnement pour former les éprouvettes 1. La maîtrise de cet alignement permet ainsi de rendre plus fiable la caractérisation des adhésifs par des essais de cisaillement effectués sur des éprouvettes 1 collées. Le dispositif de positionnement comporte également des moyens de fixation des demi-éprouvettes la et lb. Ces moyens de fixation comprennent - deux rangées de perforations taraudées 33 ménagées dans le support 10 de part et d'autre de l'ajour 11 et disposées chacune dans l'alignement des nervures 14 et 19, deux perforations 33 d'une même rangée encadrant chaque demi-éprouvette la et lb, - et au moins deux réglettes 34 appliquées sur les demi-éprouvettes la et lb perpendiculairement à l'axe de leur logement et comportant des orifices 35 placés chacun en regard d'une perforation 33 pour l'introduction d'une vis 36. Les cinq demi-éprouvettes la qui vont etre partiellement recouvertes par les cinq demi-éprouvettes complémentaires lb sont d'abord positionnées au fond des logements 13. Ensuite, la pièce amovible 16 est déplacée par coulissement dans la rainure 20 à la hauteur correspondant à l'épaisseur d'adhésif désirée entre les demi-éprouvettes la et lb. Cette hauteur est déterminée par exemple à l'aide d'un comparateur vertical. La pièce amovible 16 est alors immobilisée avec la vis 32 et les cinq demi-éprouvettes la sont recouvertes d'un joint adhésif 40 à leurs extrémités placées au-dessus de l'ajour 11. Les cinq demi-éprouvettes complémentaires lb sont alors positionnées dans les logements 18 de la pièce amovible 16 et se superposent au droit des joints adhésifs 40. Les bavures d'adhésif s'éliminent aisément grâce à l'ajour 11. Un tel dispositif de positionnement permet d'ajuster avec précision 1 épaisseur du joint adhésif 40 de O à 2 mm entre les demi-éprouvettes la et lb. Les deux réglettes 34 par exemple en aluminium et de forme rectangulaire sont respectivement posées sur les demi-éprouvettes la et lb du support 10 et de la pièce amovible 16 de telle sorte que chaque orifice 35 desdites réglettes 34 soit placé en regard d'une perforation 33. Les vis 36 sont introduites à travers les orifices 35 dans les perforations 33 situées de part et d'autre des demi-éprouvettes la et lb de telle manière que les quatre évidements 26 de la pièce amovible 16 soient engagés autour des quatre vis 36 centrales les plus proches. La longueur de ces évidements 26 est calculée afin que lorsque les vis 36 sont au fond des évidements 26, la pièce amovible 16 positionne les demi-éprouvettes complémentaires lb à la hauteur correspondant à l'épaisseur maximale du joint adhésif 40 à savoir 2 mm. Les vis 36 sont vissées dans les orifices taraudés 33 pour appliquer fermement les demi-éprouvettes la et lb sur le support 10 et sur la pièce amovible 16. Les demi-éprouvettes la et lb classiques utilisées lors des essais selon la norme AFNOR T 76111 ont une longueur de 100 mm , une largeur de 12,5 mm , une épaisseur 0,8 mm et la longueur de recouvrement est 12 ,5 mm . Les éprouvettes 1 ont donc une longueur égale 187,5 mm. Le dispositif de positionnement selon la présente invention a exactement cette longueur mais avantageusement, d'autres longueurs d'éprouvettes 1 peuvent être réalisées. En effet, le support 10 est muni à ces deux extrémités opposées définissant sa longueur , de deux flasques 42 montés coulissant par rapport au support 10 et servant de butée axiale aux demi-éprouvettes la et lb. Chaque flasque 42 a une forme parallélépipédique et a la même hauteur que le support 10 ainsi qu'une longueur égale à la largeur de celui-ci. Chaque flasque 42 comporte à sa partie inférieures deux tiges 43 parallèles destinées à pénétrer dans des logements cylindriques 44 parallèles, aménagés à chacune des deux extrémités opposées du support 10. Les flasques 42 sont positionnés de part et d'autre du support 10 à la distance correspondant à la longueur de recouvrement spécifiée par la norme pour des demi-éprouvettes la et lb de longueurs données. La position de chaque flasque 42 est réglable grâce à deux trous filetés 45 prévus de chaque côté du support 10 à la même hauteur que les logements 44 et équipés chacun d'une vis 46 qui réalise un blocage latéral des tiges 43 de chaque flasque 42. Dans le mode réalisation représenté à la figure 2, les flasques 42 sont accolés aux extrémités afin de réaliser des éprouvettes 1 de 187,5 mm de longueur. Le dispositif de positionnement selon la présente invention permet de réaliser simultanément l'assemblage de cinq éprouvettes. Le support 10 et la pièce amovible 16 peuvent être réalisés par exemple en aluminium Lors du passage du dispositif de positionnement dans une étuve, l'air chaud est directement en contact avec les joints adhésifs 40 améliorant les échanges thermiques et contribuant à une meilleure polymérisation de l'adhésif. La largeur de l'ajour 11 permet également de réaliser plusieurs longueurs de recouvrement des demi-éprouvettes. Selon un autre mode de réalisation, le support peut être monté sur un socle fixe et peut être formé de deux parties, l'une fixe et l'autre mobile, séparées au droit de l'ajour. Un tel dispositif peut être équipé en outre de moyens de chauffage par induction placés au droit de l'ajour, comme par exemple un solénoïde, et permettant la polymérisation de l'adhésif. Dans ce cas, le dispositif est réalisé dans un matériau amagnétique pour éviter les pertes par courants de Foucault. Le dispositif de positionnement selon la présente invention permet de maîtriser l'alignement des demi-éprouvettes et la longueur de leur recouvrement et d'ajuster avec précision l'épaisseur du joint adhésif. REVENDICATIONS 1. Dispositif de positionnement d'éprouvettes (1) formées par recouvrement partiel de deux demi-éprouvettes (la, lb) liées entre elles par un joint adhésif (40), caractérisé en ce qu'il comprend - un support (10) de forme générale sensiblement parallélépipédique comportant, dans la zone de recouvrement des deux demi-éprouvettes (la, lob)7 un ajour (11) traversant ledit support (10) dans son épaisseur et, d'une part7 d'un côté dudit ajour (11), une surface plane (12) sur laquelle est ménagé au moins un logement (13) destiné à recevoir une demiéprouvette (la) et, d'autre part, de l'autre côté dudit ajour (11), des moyens (15,20,21) de coulissement d'une pièce amovible (16) munie d'une surface plane (17) sur laquelle est ménagé au moins un logement (18) de même axe longitudinal que le précédent logement (13) et destiné à recevoir l'autre demi-éprouvette (lb), - des moyens (33,34,35,36) de fixation des demi-éprouvettes (la, lb) sur ledit support (10X, - et des moyens (30,31,32) d'immobilisation de la pièce amovible (16) par rapport audit support (10) . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de coulissement (15) de la pièce amovible (16) sont formés par une rainure (20) ménagée dans ledit support (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rainure (20) a une forme en queue d'aronde. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 35 caractérisé en ce que la rainure (20) possède un fond (21) formé par un plan incliné de pente ascendante en direction de l'ajour (11). 5. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la rainure (20) possède fond formé par un plan vertical. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation des demi-éprouvettes (la7 lb) sur le support comprennent - au moins deux rangées de perforations taraudées, ménagées (33) dans le dit support de part et d'autre de l'ajour, deux perforations (33) d'une même rangée encadrant chaque demi-éprouvette, - et au moins deux réglettes (34) appliquées sur les demi-éprouvettes perpendiculairement à l'axe de leur logement et comportant des orifices (35) placés chacun en regard d'une perforation pour 1 ' in- troduction d'ne vis (36). 7. Dispositif selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que la pièce amovible (16) comporte au moins deux évidements longitudinaux (26) formés à la sortie d'un logement (18) et de part et d'autre dudit logement, chaque évidement (26) étant destiné à s'engager autour d'une vis (36) introduite dans la rangée de perforations la plus proche de ladite pièce amovible (16). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation de la pièce amovible (16) par rapport au support (10) comprennent - au moins une fenêtre (30) traversant le support (10) dans son épaisseur, sensiblement au milieu du plan incliné de la rainure (20) et s'étendant dans une direction parallèle à celle de ladite rainu re 7 - et au moins un orifice taraudé (31) d'axe vertical ménagé dans le fond de la pièce amovible (16) et destiné à servir de butee à une vis de blocage (32) introduite dans ladite fenêtre (30). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (10) comporte à ses deux extrémités opposées un flasque (42) monté coulissant par rapport audit support (10) et servant de butée axiale aux demi-éprouvettes (la, lb). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce chaque flasque (42) comporte deux tiges parallèles (43) destinées à pénétrer dans des logements cylindriques (44) parallèles, prévus à chacune des extrémités du support (10). 11. Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la position de chaque flasque (42) par rapport au support (10) est réglable.