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Histoire du filetage à angle de 60°

Aujourd’hui plusieurs centaines de milliers de normes régissent de nombreux domaines alors qu’il n’y en avait que quelques uns il y a un siècle et demi.

William Sellers est à l’origine de la premiere action visant à l’établissement d’une norme.

Et cela concernait la visserie.

Nouveau president du Franklin Institute, société des ingénieurs et mécaniciens de Philadelphie, il prononça son 1er discours le 21 avril 1864.

Apprenti “machinist” a 14ans, propriétaire de son atelier à 21ans et 10 ans plus tard à la tête du plus grand atelier de construction de machines outil de Philadelphie, coeur de l’industrie américaine de la machine outil.

revolution industrielle


Par son discours “On a Uniform System of Screw Threads” il souhait mettre fin à la multiplicité des formes et dimensions des filetages : chaque constructeur réalisant jusqu’alors vis et écrous à sa guise, il n’y avait aucune garantie d’interchangeabilité.



Quel standard choisir?

Le standard promulgué en 1841 par Joseph Whithworth, fabricant de machines outils, gagnait rapidement du terrain en Angleterre et commençait à être utilisé aux USA mais Sellers était convaicu que le développement rapide de l’industrie américaine nécessitait un standard plus approprié.

Il présenta le sien.

Si quasiment tout les filetages avaient un profil triangulaire, le choix de ses particularités donnait lieu à de vifs débats.

A l’angle de 55° et au sommet arrondi du profil Whithworth, Sellers opposa un angle de 60° et un sommet plat.

Ces différences à priori mineures avient pourtant d’importantes conséquences.

triangle equilateral

L’angle de 55° était difficile à vérifier et nécessitait des gabarits de contrôle particuliers alors qu’un angle de 60° est aisément mesurable (particularité du triangle équilatéral). Le sommet arrondi était non seulement difficile à contrôler mais également complexe de réalisation.


Pour Sellers, usiner un filetage Whithworth nécessitait 3 sortes d’outil coupant et 2 types de tour. Le profil qu’il préconise ne fait appel qu’à un seul outil sur une seule machine de fabrication.

Outre la forme des filets, Sellers définissait aussi le nombre de pas (thread per inch - tpi), fixait les diamètres nominaux de 1/4 de pouce à 6 pouces ainsi qu’une règle pour déterminer la tailles des écrous hexagonaux.

Le public était acquis et, un mois après, un comité vota unanimement en faveur du filetage Sellers et des instructions furent données pour qu’il soit diffusé rapidement dans tout le pays.

Le Franklin Institute engagea des actions de lobbying envers l’armée, la marine et les principaux constructeurs de locomotive.

Bien avant de faire son discours, Sellers avait déjà persuadé 4 des plus gros ateliers de la côte Est d’appliquer ses règles et lui même avait parmi ses clients les plus grandes compagnies des USA. L’adoption rapide du standard par ces quelques grands acteurs du secteur de la mécanique créa une atmosphère d’inévitabilité.

Aussi en 1868, lorsque une commision de la Marine enquéta pour sélectionner un standard, il s’avéra que le filetage Sellers s’était plus répandu en 3ans que le Whithworth en 27ans!

Le nouveau standard ne s’imposa pas du jour au lendemain. L'inertie des anciennes approches était difficile à surmonter; il fallait produire les outillages nécessaires et initialiser la production de barres d’acier aux diamètres requis. Mais, en 1880 le système Sellers s’était imposé et, de la machine à écrire à la locomotive, l’économie nationale US utilisait des pièces interchangeables.

legion dhonneur

Sa firme recut un Grand Prix à l'exposition universelle de Paris en 1889 et il fut lui même fait Chevalier de la Légion d'Honneur.

La forme proposée par Sellers a été adoptée au "congrès international pour l'unification des filetages et des jauges" qui s'est tenu à Zurich en octobre 1900.

 

Synthèse, résumé et traduction d'après "A case study in the power of standards" de James Surowiecki et l'ASME.

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