Brevet FR2948191A1 — publié le 20110121

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR DETERMINER LE COUPLE DE RUINE D'UNE VIS La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour déterminer le couple de ruine d'une vis. On sait que de nombreux assemblages sont réalisés au moyen de vis. Pour assembler deux tôles entre elles ou pour serrer un équipement sur une tôle, on utilise des vis à tôle. Ces vis et en particulier les vis à tôle présentent un couple de ruine c'est-à-dire un couple de serrage engendrant la rupture soit de leur fût soit de leur tête ou de leur filetage. Cependant, la mesure du couple de ruine de telles vis est actuellement absente des essais de validation de ces vis, alors qu'il s'agit d'une caractéristique mécanique majeure de la vis. Dans le cas des vis à tôle, la mesure du couple de ruine est impossible à déterminer. En effet lorsqu'on applique un couple élevé à une vis à tôle, la vis ne se rompt pas car la tôle se déforme. II est possible de bloquer une vis à tôle dans un étau et de mesurer le couple de ruine de cette vis. Cependant, le serrage de la vis dans l'étau induit des contraintes qui fragilisent la vis et faussent la mesure obtenue. Le document US 2003/0145657 décrit un appareil pour déterminer les valeurs de précontrainte appliquées sur les vis. Cet appareil permet de déterminer le couple de serrage, l'effort de frottement sur la tête et sur le filetage de la vis et l'effort de précharge appliqué sur la vis. Cependant, cet appareil ne permet pas de déterminer le couple de ruine d'une vis. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients exposés ci-dessus. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un procédé pour déterminer le couple de ruine d'une vis, caractérisé par les étapes suivantes : - on serre deux blocs en métal tendre et durcissable l'un vers l'autre, contre une vis pour réaliser dans chacun desdits blocs une empreinte de la partie filetée de ladite vis, - on durcit les deux blocs en métal, - on serre de nouveau les deux blocs en métal durci l'un contre l'autre pour mettre les deux empreintes en regard l'une de l'autre, - on visse la vis dans le filetage constitué par les deux empreintes jusqu'à ce que la tête de la vis vienne en butée contre les deux blocs et, - on détermine le couple de serrage de la vis engendrant la ruine de celle-ci. Ainsi, la vis dont on veut déterminer le couple de ruine est vissée dans un filetage réalisé entre les deux blocs, ce qui permet de mesurer avec précision son couple de ruine, c'est-à-dire sans que cette mesure soit faussée par une déformation de la pièce dans laquelle elle est vissée ou par une contrainte engendrée lorsqu'elle est serrée dans un étau. De préférence, les deux blocs en métal sont durcis par traitement thermique, ce qui est une opération facile à mettre en oeuvre. De préférence également, avant de réaliser l'empreinte de la vis, on crée sur chacun des deux blocs serrés l'un contre l'autre un logement cylindrique pour recevoir la partie filetée de la vis, ayant un diamètre inférieur au diamètre extérieur de ladite partie filetée. A titre d'exemple, ledit logement peut avoir un diamètre inférieur d'environ deux dixièmes de mm au diamètre extérieur de la partie filetée de la vis. Ledit logement peut être réalisé par un perçage centré suivant un axe situé dans le plan de jonction des deux blocs serrés l'un contre l'autre. Les deux blocs en métal peuvent être serrés l'un contre l'autre au moyen d'un étau. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. De préférence, ce dispositif comprend deux blocs en métal tendre, l'un de ces deux blocs comprenant deux tiges faisant saillie sur une face plane de ce bloc, et pouvant s'engager dans des alésages complémentaires réalisés sur une face plane de l'autre bloc, de façon que la face plane de l'un des blocs puisse s'appliquer jointivement sur la face plane de l'autre bloc, un alésage centré sur le plan de jonction entre les deux blocs étant réalisé sur ceux-ci pour recevoir la partie filetée de la vis dont on veut déterminer le couple de ruine, cet alésage ayant un diamètre légèrement inférieur à celui de ladite partie filetée. Les deux blocs en métal peuvent être parallélépipédiques. De préférence, les deux blocs sont en acier doux que l'on peut facilement durcir par traitement thermique. De préférence, le dispositif comprend en outre un étau pour serrer les deux blocs en métal l'un contre l'autre. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en perspective montrant les deux blocs en métal du dispositif selon l'invention disposés l'un contre l'autre, - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant l'étape de réalisation d'une empreinte de la vis à tester dans les deux blocs en métal, - la figure 4 est une autre vue en perspective des deux blocs en métal séparés l'un de l'autre montrant l'empreinte de la vis, - la figure 5 est une autre vue en perspective des deux blocs en métal disposés l'un contre l'autre, montant l'étape de vissage de la vis dans le filetage réalisé dans les deux blocs, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 montrant la position finale de la vis dans laquelle le couple de ruine de celle-ci est déterminé. Comme montré par les figures 1 à 6, le procédé pour déterminer le couple de ruine d'une vis en particulier d'une vis à tôle 1, comprend les étapes principales suivantes. On serre (voir figure 3) deux blocs 2, 3 en métal tendre et durcissable l'un vers l'autre contre une vis 1 pour réaliser dans chacun des blocs 2, 3 une empreinte 4, 5 de la partie filetée 1 a de la vis 1 (voir figure 4), On durcit ensuite les deux blocs 2, 3 en métal au moyen d'un traitement thermique approprié. Dans une étape suivante (voir figure 5), on serre de nouveau les deux blocs 2, 3 en métal durci, l'un contre l'autre, pour mettre les deux empreintes 4, 5 en regard l'une de l'autre et on visse la vis 1 dans le filetage constitué par les deux empreintes 4, 5 jusqu'à ce que la tête de la vis 1 vienne en butée contre les deux blocs 2, 3, comme montré par la figure 6. On détermine dans cette position le couple de serrage de la vis 1 engendrant la ruine de celle-ci, c'est-à-dire généralement la rupture de cette vis 1. Le couple de ruine de la vis 1 peut être déterminé au moyen d'une clef dynamométrique en augmentant progressivement le couple de serrage appliqué sur la vis 1 ou par un appareil plus sophistiqué, connu de l'homme du métier. Avant de réaliser l'empreinte de la vis 1, on crée sur chacun des deux blocs 2, 3 serrés l'un contre l'autre (voir figures 1 et 2) un logement cylindrique 6 pour recevoir la partie filetée 1 a de la vis 1. Ce logement 6 a un diamètre légèrement inférieur au diamètre extérieur de la partie filetée 1 a. Ce logement 6 a de préférence un diamètre inférieur d'environ deux dixièmes de mm au diamètre extérieur de la partie filetée 1 a de la vis 1. Le logement cylindrique 6 peut être réalisé en effectuant un perçage centré suivant un axe situé dans le plan P de jonction des deux blocs 2, 3 serrés l'un contre l'autre, comme montré par les figures 1 et 2. Les deux blocs 2, 3 peuvent être serrés l'un vers l'autre comme montré par les flèches F des figures 2, 3 au moyen d'un étau dont les mors sont appliqués contre les faces opposées 2a, 3a des deux blocs 2, 3. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend les deux blocs 2, 3 en métal tendre. L'un 2 de ces deux blocs comprend (voir figure 4) deux tiges 7, 8 faisant saillie sur une face plane 2b de ce bloc et pouvant s'engager (voir figures 1, 5 et 6) dans des alésages complémentaires 9, 10 réalisés sur une face plane 3b de l'autre bloc 3, de façon que la face plane 2b du bloc 2 puisse s'appliquer jointivement sur la face plane 3b du bloc 3. Les deux blocs 2, 3 comportent un alésage 6 centré sur le plan de jonction P entre les deux blocs 2, 3 adapté pour recevoir la partie filetée 1 a de la vis 1 dont on veut déterminer le couple de ruine. Cet alésage 6 a un diamètre légèrement inférieur à celui de la partie filetée la de la vis 1. Dans l'exemple représenté, les deux blocs 2, 3 en métal sont parallélépipédiques et sont en acier doux, tel que de l'acier XC 48. Cet acier est suffisamment doux pour que lors du serrage des deux blocs 2, 3 entre les mors d'un étau, le filetage de la vis 1, engagé dans le logement 6, comme montré sur la figure 3, puisse pénétrer dans l'acier doux et créer les deux empreintes symétriques 4, 5 montrées sur la figure 4. Le durcissement de l'acier doux des deux blocs 2, 3 peut être réalisé dans un four à une température suffisante pour modifier la structure crystalline de l'acier permet ensuite de visser la vis 1 dans le filetage constitué par la jonction des deux empreintes 4, 5 sans risque de foirage de ce filetage sous l'effet des contraintes exercées par la vis 1 lors du couple de serrage appliqué sur celle-ci. En effet, il est important que le filetage réalisé dans les deux blocs 2, 3 soit suffisamment résistant pour pouvoir mesurer effectivement le couple de ruine de la vis 1 et non celui de la ruine de ce filetage. Avant cette mesure, une rondelle épaisse ou un écrou 11 (voir figure 6) peut être disposé sous la tête de la vis 1 pour constituer une butée de fin de course de vissage. REVENDICATIONS1. Procédé pour déterminer le couple de ruine d'une vis (1), caractérisé par les étapes suivantes : - on serre deux blocs (2, 3) en métal tendre et durcissable l'un vers l'autre, contre une vis (1) pour réaliser dans chacun desdits blocs (2, 3) une empreinte (4, 5) de la partie filetée (1 a) de ladite vis (1), - on durcit les deux blocs (2, 3) en métal, - on serre de nouveau les deux blocs (2, 3) en métal durci l'un contre l'autre pour mettre les deux empreintes (4, 5) en regard l'une de l'autre, - on visse la vis (1) dans le filetage constitué par les deux empreintes (4, 5) jusqu'à ce que la tête de la vis (1) vienne en butée contre les deux blocs (2, 3) et, - on détermine le couple de serrage de la vis (1) engendrant la ruine de celle-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on durcit les deux blocs (2, 3) en métal au moyen d'un traitement thermique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'avant de réaliser l'empreinte (4, 5) de la vis (1), on crée sur chacun des deux blocs (2, 3) serrés l'un contre l'autre un logement cylindrique (6) pour recevoir la partie filetée (1 a) de la vis (1), ayant un diamètre inférieur au diamètre extérieur de ladite partie filetée (1 a). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit logement (6) a un diamètre inférieur d'environ deux dixièmes de mm au diamètre extérieur de ladite partie filetée (1 a). 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit logement (6) est réalisé par un perçage centré suivant un axe situé dans le plan de jonction (P) des deux blocs (2, 3) serrés l'un contre l'autre. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux blocs (2, 3) sont serrés l'un vers l'autre au moyen d'un étau. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux blocs (2, 3) en métal tendre, l'un de ces deux blocs (2, 3) comprenant deux tiges (7, 8) faisant saillie surune face plane de ce bloc, et pouvant s'engager dans des alésages (9, 10) complémentaires réalisés sur une face plane de l'autre bloc, de façon que la face plane de l'un des blocs (2, 3) puisse s'appliquer jointivement sur la face plane de l'autre bloc, un alésage (6) centré sur le plan de jonction (P) entre les deux blocs (2, 3) étant réalisés sur ceux-ci pour recevoir la partie filetée (1 a) de la vis (1) dont on veut déterminer le couple de ruine, cet alésage (6) ayant un diamètre légèrement inférieur à celui de ladite partie filetée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux blocs (2, 3) en métal sont parallélépipédiques. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les deux blocs (2, 3) sont en acier doux. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un étau pour serrer les deux blocs (2, 3) en métal l'un contre l'autre.