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Le coup de génie qu’a eu Rolf Steinbock en 1974, alors qu’il réparait un coupe-ferraille dans une aciérie américaine, a permis de résoudre deux problèmes importants rencontrés avec les gros boulons. Le premier est qu’un couple élevé est nécessaire pour les serrer. Le second est qu’ils ont une fâcheuse tendance à se desserrer. Lorsqu’il a appris qu’il fallait resserrer plusieurs fois par jour les boulons du réducteur d’un coupe-ferraille en parfait état de marche, Rolf Steinbock a eu une idée lumineuse qu’il s’est empressé de noter sur un coin de serviette de table. Son système a parfaitement fonctionné et les boulons ne se sont plus jamais desserrés.

La solution de M. Steinbock, qui consiste à diviser un couple élevé en plusieurs couples plus faibles, a été commercialisée sous le nom de Superbolt. « Il a même été surpris que personne n’y ait pensé plus tôt », raconte son fils, Allan Steinbock, vice-président de l’entreprise. La nouvelle s’est répandue au-delà du secteur de l’acier et aujourd’hui, les tensionneurs à vis multiples de Superbolt sont utilisés sur une large gamme d’applications, des satellites aux sous-marins en passant par le Grand collisionneur de hadrons du CERN.

Rolf Steinbock s’est attaqué au problème suivant : il est très difficile de générer un couple suffisant pour serrer ou desserrer un boulon de diamètre supérieur à M24. Une loi physique simple montre que le couple nécessaire pour appliquer une précontrainte adéquate est élevé au cube du diamètre du boulon. Ainsi, lorsque le diamètre des boulons augmente, le couple de serrage monte en flèche.

On contournait généralement ce problème en utilisant un outillage lourd mais présentant de nombreux inconvénients. La masse offre peu de contrôle, n’est pas toujours fiable et entraîne souvent des blessures. Le serrage thermique ou hydraulique, le serrage à l’aide de grues ou de tendeurs hydrauliques peuvent se révéler coûteux, peu précis, longs et dangereux.

Les tensionneurs Superbolt, quant à eux, sont conçus pour remplacer directement les vis et les écrous standard, permettent le serrage de gros boulons à l’aide de simples outils à main, ce qui rend l’assemblage plus précis, plus rapide et plus sûr. « Le principal avantage de Superbolt est la réduction du couple de serrage, explique M. Steinbock. Il suffit de disposer d’une clé dynamométrique ou d’un outil pneumatique. »

Les tensionneurs Superbolt sont équipés de vis trempées formant un cercle et fixées dans le taraudage de l’écrou. Le produit est d’abord installé à la main sur une vis ou un goujon existant. Pour le fixer, il suffit de serrer les vis disposées en cercle. Un certain nombre de gammes de produits différentes se fondent sur le même principe.

« Grâce à notre capacité à atteindre la précontrainte adéquate, nous obtenons la résistance à l’arrachement qui convient et les vis et les boulons ne se desserrent pas, même confrontés à de fortes vibrations, explique Steve Busalacchi, directeur technique. Cela permet de diminuer les temps d’arrêt qui coûtent cher : à la fois les arrêts de maintenance nécessaires pour resserrer les boulons mais également les pannes dues aux goujons qui se brisent à cause d’une résistance insuffisante. »

Les produits Superbolt peuvent être installés à l’aide d’outils à main, ce qui permet de gagner du temps. « L’installation et le démontage sont plus rapides, précise M. Busalacchi. Au départ, les clients ont l’impression que le montage prend plus de temps car il faut serrer plusieurs vis au lieu d’une. Mais lorsqu’ils s’aperçoivent qu’il suffit de les tourner à la main puis d’effectuer un serrage rapide similaire à celui que l’on effectuerait pour monter une roue de voiture avec un outil à main, ils sont impressionnés par le gain de temps obtenu. »

Au moment où de nombreux secteurs ont mis en place des programmes de sécurité, les avantages qu’offre Superbolt en la matière sont très appréciés. « La sécurité est un facteur essentiel, explique M. Steinbock. Les autres méthodes nécessitent l’utilisation d’équipements qui peuvent créer des conditions extrêmement dangereuses. Nos produits sont sûrs, ce qui représente un énorme avantage pour nos clients. »

Bien que les produits Superbolt soient disponibles de série, environ la moitié des ventes concernent des éléments particuliers non standard dans des tailles allant de M16 à M1450. « Ce qui fait de Superbolt une entreprise unique, c’est sa faculté à s’adapter à différentes situations, qu’il s’agisse de modifier les températures et de changer les matériaux ou de personnaliser le design pour répondre aux exigences des clients. Nous avons une grande capacité d’adaptation et nous voulons nous assurer que le client reçoit la solution adéquate et est satisfait », ajoute M. Busalacchi.

Les utilisateurs des produits Superbolt, dont font notamment partie General Electric, Siemens et Rolls-Royce, apprécient de pouvoir recevoir des analyses par éléments finis effectuées par des organisations indépendantes. « Ces organisations peuvent évaluer de manière indépendante les renseignements sur les calculs que nous donnons à nos clients, précise Norbert Schneider, ingénieur en chef à Nord-Lock AG. C’est important pour la sécurité et la tranquillité d’esprit de nos clients. »

Une installation actuellement équipée de Superbolts montre à quel point ils peuvent supporter des conditions extrêmes. Environ 2 000 tensionneurs fabriqués dans un alliage exotique à base de nickel ont été installés à l’institut Max Planck pour la physique des plasmas à Greifswald, en Allemagne, où l’on va effectuer des recherches sur les principes d’une centrale électrique à fusion qui pourrait, à l’avenir, produire une énergie sûre et non polluante en utilisant le même processus que le soleil.

« L’institut Max Planck a choisi Superbolt car l’environnement dans lequel les recherches s’effectuent est particulièrement hostile : une température de –270 °C, des radiations et un vide absolu ainsi que des charges extrêmement élevées, explique M. Schneider. Il s’agit en fait de conditions similaires à celles que l’on trouve dans l’espace, près du soleil. » Les machines étant très compactes, aucun accès n’est possible pour de gros outils. « Les forces sont tellement importantes que de très gros boulons sont nécessaires. Or, le principe Superbolt est le seul moyen de serrer de gros boulons sans utiliser des outils volumineux. »

En raison des caractéristiques et des performances des produits Superbolt, les clients  qui les ont essayé reviennent rarement aux anciennes méthodes pénibles.

« Comme pour tous les produits, le plus difficile est de le faire essayer, conclut M. Steinbock. Pourtant, une fois qu’il a été testé, notre taux de renouvellement de commandes est exceptionnel. Les clients comptent sur nous pour fournir un produit de qualité et, en retour, ils sont extrêmement fidèles. »

SUPERBOLTS IN USE

Trophée d’Or du CERN

Superbolt a fourni plus de 1 500 tirants haute résistance, boulons expansibles et tensionneurs à vis multiples au Grand collisionneur de hadrons du CERN, en Suisse. Les tensionneurs à vis multiples ont été utilisés pour une application nécessitant une force de serrage très élevée mais disposant de très peu d’espace pour le serrage des boulons. Ainsi, des outils à main suffisaient et il n’a pas été nécessaire de créer des points d’ancrage pour des équipements de serrage plus gros. Superbolt a remporté le Trophée d’Or de CMS pour sa contribution au projet.

La solution idéale pour les mines

Les conditions hostiles d’une mine de charbon souterraine peuvent être difficiles pour les pièces d’un concasseur à tambour. Il s’agit d’une application soumise à des forces importantes, à un régime élevé et à un martèlement constant puisque les outils creusent le charbon et la pierre et se brisent souvent. Ils doivent alors être réparés sous terre où l’accessibilité est limitée. Grâce à Superbolt, le peu d’espace disponible n’est plus un problème puisque seuls de petits outils à main sont nécessaires, ce qui simplifie et accélère le processus.

Moins coûteux et plus rapide

Pour les gros réacteurs d’ammoniac, on utilise souvent des tendeurs hydrauliques volumineux et coûteux dont le serrage et le desserrage peuvent prendre plusieurs jours à temps plein et nécessitent l’utilisation de grues. Sur un réacteur de ce type, non seulement le coût initial des tensionneurs Superbolt était bien inférieur à celui des tendeurs hydrauliques mais les ouvriers n’ont mis que cinq heures à tout installer