Brevet FR3006929A1 — publié le 20141219

POINCON POUR UN OUTIL DE SERTISSAGE ET OUTIL DE SERTISSAGE MUNI D'UN TEL POINCON. L'invention concerne un poinçon pour un outil de sertissage, tel qu'une pince à sertir, pour assembler par sertissage deux pièces entre elles. En particulier, ces pièces sont avantageusement des profilés métalliques ouverts disposés l'un contre l'autre et utilisés, notamment, dans certaines structures ou ossatures d'assemblage de plaques de plâtre, en paroi ou en plafond. Classiquement, les profilés métalliques utilisés ont une forme en coupe de U. Généralement, ces profilés métalliques travaillent peu en cisaillement de sorte qu'un sertissage suffit pour les assembler entre eux. Néanmoins, au cours de certains montages, il peut arriver que les sertissages travaillent beaucoup et s'arrachent. C'est pourquoi on utilise, généralement, des profilés en U imbriqués l'un dans l'autre de sorte que les ailes de chaque profilé retiennent l'autre profilé. Par exemple, lorsqu'un faux plafond est installé, on fixe en hauteur et en périphérie de la pièce des profilés en U de sorte que l'âme de chaque profilé soit fixée au mur par des attaches solides telles que des vis ou des chevilles à frapper. Dans cette position, les ailes de chaque profilé sont parallèles entre elles et parallèles au sol. Ensuite, on insert d'autres profilés en U entre les ailes de deux profilés en U fixés sur des murs opposés. Ainsi, les seconds profilés sont perpendiculaires aux premiers et retenus par les ailes de premiers profilés. Pour éviter que les seconds profilés ne bougent lorsque l'on vient visser dessous les plaques de plâtre, on serti les profilés entre eux à l'aide d'une pince de sertissage. L'utilisation de profilés en U en périphérie de la pièce est nécessaire pour retenir vers le haut les seconds profilés lorsque le vissage imprime une force vers le haut sur les seconds profilés. Si les sertissages étaient suffisamment solides, il ne serait pas nécessaire d'utiliser des profilés en U mais simplement des cornières beaucoup moins chères. L'un des objectifs de la présente invention est donc de proposer un poinçon de sertissage permettant d'obtenir un sertissage plus résistant à l'arrachement que les sertissages connus à ce jour. Un autre objectif est d'obtenir un tel sertissage plus résistant mais à force de sertissage égale voire inférieure à la force de sertissage nécessaire pour sertir deux profilés entre eux avec une pince à sertir de l'état de la technique. A cette fin, l'invention a pour objet un poinçon pour un outil de sertissage, comprenant une partie de fixation à l'outil et une partie de poinçonnage constituée d'une pointe reliée à la partie de fixation par une première et une seconde face de sertissage, dans lequel la première face de sertissage est convexe. Selon d'autres modes de réalisation : - la seconde face de sertissage peut être rectiligne ou concave ; - la pointe peut être centrée par rapport aux première et seconde faces de sertissage ; - la partie de poinçonnage peut présenter une hauteur comprise entre 1 et 2 cm, de préférence 1,4 cm, une largeur comprise entre 1 et 2 cm, de préférence 1,4 cm, et la première face de sertissage convexe peut présenter un rayon de convexité compris entre 4 et 6 cm, de préférence 5 cm ; et/ou - la seconde face de sertissage concave peut présenter un rayon de concavité compris entre 3 et 4 cm, de préférence 3,7 cm. L'invention a également pour objet un outil de sertissage pour sertir deux pièces entre elles, comprenant deux mâchoires articulées l'une par rapport à l'autre relativement à un pivot, entre une position ouverte pour être positionnées de part et d'autre des pièces à sertir et une position fermée en fin de sertissage, caractérisé en ce que l'une des mâchoires porte un poinçon selon l'invention, et l'autre mâchoire présente une matrice de réception du poinçon lorsque les deux mâchoires sont en position fermée. Selon d'autres modes de réalisation : - le poinçon peut être agencé de telle sorte que la pointe est positionnée entre le pivot et la première face de sertissage convexe ; - l'outil de sertissage peut comprendre, en outre, deux manches reliés aux mâchoires pour pouvoir manipuler manuellement les mâchoires. D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après, faite en référence aux dessins annexés, qui représentent, respectivement : - la figure 1, une vue schématique en plan d'un poinçon de l'état de la technique ; la figure 2, une vue schématique en plan d'un premier mode de réalisation d'un poinçon selon l'invention ; la figure 3, une vue schématique en plan d'un deuxième mode de réalisation d'un poinçon selon l'invention ; la figure 4, une vue schématique en plan d'une pince à sertir de l'état de la technique, munie d'un poinçon selon l'invention ; - les figures 5 et 6, des photos respectivement de face et de profil d'un montage pour la mesure de la résistance à l'arrachement de sertissages réalisés à l'aide d'un poinçon selon l'invention ; la figure 7, une vue schématique en coupe d'un sertissage obtenu avec un poinçon de l'état de la technique ; et la figure 8, une vue schématique en coupe d'un sertissage obtenu avec un poinçon selon l'invention. Comme le montre la figure 1, un poinçon de l'état de la technique 10 comprend une partie de fixation 1 à un outil de sertissage (non illustré) et une partie de poinçonnage 2 constituée d'une pointe 3 reliée à la partie de fixation 1 par deux faces de sertissage 4 rectilignes. La figure 2 illustre un premier mode de réalisation d'un poinçon selon l'invention. Ce poinçon 20 comprend une partie de fixation 21 à un outil de sertissage et une partie de poinçonnage 22 constituée d'une pointe 23 reliée à la partie de fixation 21 par une première face de sertissage 24 et une seconde face de sertissage 25. Selon l'invention, la première face de sertissage 24 est convexe, c'est-à-dire qu'elle présente un bombement vers l'extérieur du poinçon et, par conséquent, une longueur supérieure à la longueur de la seconde face de sertissage 25 rectiligne. Dans le mode de réalisation illustré, la partie de poinçonnage 22 présente une hauteur H22 comprise entre 1 et 2 cm et, en l'espèce, d'environ 1,4 cm. La partie de poinçonnage 22 présente également une largeur L22 prise au niveau de la jonction entre la partie de poinçonnage et la partie de fixation, comprise entre 1 et 2 cm et, en l'espèce, égale à 1,4 cm environ. La première face de sertissage 24 présente un rayon de convexité R24 compris entre 4 et 6 cm et, en l'espèce, d'environ 5 cm. La partie de fixation comprend, à sa base, une largeur L21 d'environ 1,5 cm. Comme dans l'état de la technique, la partie de fixation 21 comprend deux orifices de fixation pour le passage d'écrous de fixation à l'outil de sertissage. Un tel outil de sertissage peut, par exemple, être une pince à sertir telle que celle décrite dans le brevet FR-2969951. La figure 3 illustre un second mode de réalisation d'un poinçon selon l'invention dans lequel la seconde face de sertissage 26 est concave. Avantageusement, cette seconde face concave 26 présente un rayon de concavité R26 compris entre 3 et 4 cm. Sur le dessin de la figure 3, ce rayon R26 est égal à environ 3,7 cm, les autres parties du poinçon ayant les mêmes dimensions que celles données en relation avec la figure 2. Dans les deux modes de réalisation des figures 2 et 3, la pointe 23 est centrée par rapport aux première et seconde faces de sertissage. Autrement dit, l'axe XX longitudinal du poinçon passant par la pointe 23 est situé à égale distance d des faces de sertissage au niveau de la jonction entre la partie de sertissage 22 et la partie de fixation 21. Le rayon de courbure des faces de sertissage 24 et 25 est à adapter en fonction de la distance entre le poinçon et le pivot P sur lequel sont articulées les mâchoires M1 et M2 de l'outil de sertissage (voir figure 4). La figure 4 illustre un outil de sertissage 30 selon l'invention pour sertir deux pièces entre elles. Cet outil comprend deux mâchoires M1 et M2 articulées l'une par rapport à l'autre relativement à un pivot P. Sur la figure 4, les mâchoires sont en position ouverte pour pouvoir être positionnées de part et d'autre des pièces à sertir. L'une des mâchoires M1 porte un poinçon 20 selon l'invention. L'autre mâchoire M2 présente une matrice de réception du poinçon lorsque les deux mâchoires M1 et M2 sont en position fermée en fin de sertissage. Selon l'invention, le poinçon 20 est agencé sur l'outil de sertissage de telle sorte que la pointe 23 est positionnée entre le pivot P et la première face de sertissage convexe 24. Autrement dit, sur la figure 4, la première face de sertissage convexe 24 est située vers l'extérieur de la pince alors que la deuxième face de sertissage 25 ou 26 est située vers l'intérieur, c'est-à-dire tournée vers le pivot P, de la pince de sertissage. Grâce à la convexité de l'une des faces de sertissage du poinçon selon l'invention, on obtient des sertissages beaucoup plus résistants à l'arrachement. Ainsi, comme illustré aux figures 5 et 6, des expérimentations de résistance à l'arrachement ont été menées à l'aide d'un dynamomètre 35 de marque Kern, modèle HCB version 3.1 7/2006. Le montage testé est constitué d'un rail supérieur Rs en U de longueur 70 mm, de largeur 48 mm et d'épaisseur de tôle 0,7 mm. Le rail Rs comporte des ailes latérales de 15 mm de haut, et des replis tournés vers l'intérieur du rail et parallèles à l'âme du rail en U de 5 mm. Les replis permettent de retenir la cale reliée au dynamomètre lors de la mesure. Le rail inférieur R en U présente une longueur de 110 mm, une largeur de 48 mm, une épaisseur de tôle de 0,7 mm et des ailes de hauteur 15 mm. Les rails supérieur Rs et inférieur R ont été sertis par un unique sertissage (référencé 38 sur la figure 6) centré sur les rails, c'est-à-dire au milieu de l'âme du profilé en U, à égale distance des ailes. Ces rails sont classiquement utilisés dans la construction de parois en plaques de plâtre. Le dynamomètre est fixé au rail supérieur Rs par une plaque de fixation 36 bloquée sous les replis du rail et le rail inférieur est bloqué sur le support par deux pièces de fixation 37. Le dynamomètre est relié à un bras hydraulique (non illustré) se déplaçant verticalement et vers le haut pour générer un arrachement des deux rails. Des mesures ont été réalisées sur deux tests pour chaque type de poinçon. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-après. Type de poinçon Force nécessaire à l'arrachement (N) Test 1 Test 2 Poinçon de l'état de la technique 25 27 Poinçon avec 57 67 face convexe Ce tableau montre qu'un poinçon de l'état de la technique nécessite une force comprise entre 25 et 27 newton pour arracher les deux rails entre eux. Avec un poinçon comprenant une face convexe, la force nécessaire à séparer les deux rails est supérieure à 40 newton et, plus précisément, comprise entre 57 et 67 newton. Les différences de pourcentage d'amélioration peuvent s'expliquer par de nombreux paramètres, tels que la vitesse des sertissages (qui sont réalisés manuellement), le nombre de sertissages réalisés précédemment (la température du poinçon peut augmenter fortement après 5 de nombreux sertissages, cette température pouvant influencer la qualité du sertissage suivant), etc. Néanmoins, dans tous les tests comparatifs réalisés, le poinçon selon l'invention permet d'obtenir des sertissages plus résistants à l'arrachement que ceux obtenus avec un poinçon de l'état de la technique. La face convexe permet donc d'augmenter significativement 10 la force nécessaire à l'arrachement des sertissages. Les sertissages obtenus avec un poinçon de l'état de la technique et avec un poinçon selon l'invention présentent des structures très différentes. Ces structures sont illustrées aux figures 7 et 8. En figure 7, le sertissage obtenu avec un poinçon selon l'état 15 de la technique est sensiblement symétrique par rapport à l'axe médian YY du sertissage. Les barbes 41 et 42 du rail supérieur Rs sont écartées d'une distance el par rapport au centre du sertissage représenté par l'axe YY sur les figures 7 et 8. Un sertissage obtenu à l'aide d'un poinçon selon l'invention 20 est dissymétrique et présente, là où la face de sertissage convexe est passée, une structure en boucle, c'est-à-dire que la barbe 51 du rail supérieur Rs est enroulée sur elle-même et touche le rail supérieur R. En outre, la barbe 52 du rail inférieur R est beaucoup plus repliée que la barbe 43 du rail inférieur Ri obtenu à l'aide d'un poinçon de 25 l'état de la technique. Elle se situe à une distance e'2, supérieure à la distance e2, de l'axe YY. C'est cet enroulement du matériau des structures serties obtenues avec un poinçon selon l'invention qui permet d'augmenter la force nécessaire pour arracher les deux rails entre eux. 30 Les valeurs nominales des distances d'écartement des barbes dépendent des rails que l'on sertit. En effet, un rail épais ne permettra pas d'obtenir un enroulement complet des barbes. Ce qui importe, est qu'à rails identiques, les sertissages obtenus avec un poinçon selon l'invention sont plus recourbés vers l'extérieur du trou de sertissage que les sertissages obtenus avec un poinçon de l'état de la technique. Bien entendu, il peut exister des variations dues aux autres paramètres, tels que la vitesse de sertissage et la température du poinçon. Afin de limiter la force nécessaire au sertissage, c'est-à-dire la force nécessaire pour l'utilisateur de rapprocher les mâchoires l'une de l'autre, le poinçon selon l'invention prévoit que l'autre face de sertissage soit concave. Grâce à cela, et malgré la présence de la face convexe, on obtient un poinçon permettant un sertissage nécessitant une force de sertissage identique voire légèrement inférieure par rapport à la force de sertissage nécessaire à mettre en oeuvre avec un poinçon de l'état de la technique. Avantageusement, pour obtenir ce maintien ou cette réduction de la force nécessaire au sertissage, le poinçon est agencé de telle sorte que la pointe est positionnée entre le pivot et la première face de sertissage convexe. Autrement dit, la seconde face de sertissage concave se situe entre la pointe et le pivot. Des sertissages très résistants peuvent ainsi être obtenus avec des pinces à sertir manuelles classiques.20 REVENDICATIONS1. Poinçon (20) pour un outil de sertissage, comprenant une partie de fixation (21) à l'outil et une partie de poinçonnage (22) constituée s d'une pointe (23) reliée à la partie de fixation (21) par une première (24) et une seconde (25) face de sertissage, caractérisé en ce que la première face de sertissage (24) est convexe. 2. Poinçon selon la revendication 1, dans lequel la seconde face de sertissage (25) est rectiligne. 10 3. Poinçon selon la revendication 1, dans lequel la seconde face de sertissage (26) est concave. 4. Poinçon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pointe (23) est centrée par rapport aux première (24) et seconde (25, 26) faces de sertissage. 15 5. Poinçon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la partie de poinçonnage (22) présente une hauteur (H22) comprise entre 1 et 2 cm, de préférence 1,4 cm, une largeur (L22) comprise entre 1 et 2 cm, de préférence 1,4 cm, et la première face de sertissage (24) convexe présente un rayon de convexité (R24) compris entre 4 et 6 cm, de 20 préférence 5 cm. 6. Poinçon selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel la seconde face de sertissage concave (26) présente un rayon de concavité (R26) compris entre 3 et 4 cm, de préférence 3,7 cm. 7. Outil de sertissage pour sertir deux pièces entre elles, 25 comprenant deux mâchoires (M1, M2) articulées l'une par rapport à l'autre relativement à un pivot (P), entre une position ouverte pour être positionnées de part et d'autre des pièces à sertir et une position fermée en fin de sertissage, caractérisé en ce que l'une des mâchoires porte un poinçon selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et l'autre mâchoire présente une 30 matrice de réception du poinçon lorsque les deux mâchoires sont en position fermée. 8. Outil de sertissage selon la revendication précédente, dans lequel le poinçon est agencé de telle sorte que la pointe est positionnée entre le pivot et la première face de sertissage convexe. 9. Outil de sertissage selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, comprenant, en outre, deux manches reliés aux mâchoires pour pouvoir manipuler manuellement les mâchoires.