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"Dispositif pour cadres de bicyclettes en tubes de métal léger et procédé de construction de celui-ci ft.
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La présente invention est relative à un dispositif pour cadres de bicyclettes en tubes de métal léger, se présentant sous la forme de liaisons tubulaires, et à un procédé de cons- truction de ces liaisons . ou raccords.
Afin de réduire le poids des bicyclettes, on a essayé de fabriquer le plus grand nombre possible de leurs parties en métaux légers, c'est-à-dire en alliages dont le principal constituant est l'aluminium ou le magné sium. Dans de tels cas, cependant, la fabrication du cadre lui-même, qui consti- tue la partie la plus pesante de la bicyclette, s'est heurtée à des difficultés. Celles-ci s'élèvent aussi bien dans le cas d'emploi de tubes trempés que de tubes écrouis. Si l'on uti- lise par exemple des alliages d'aluminium du type "durai" qui sont trempés, il n'est pas possible de souder les tubes formant le cadre lors de l'assemblage , étant donné qu'il en résulte une forte diminution de la résistance par suite de la perte de dureté.
Un autre inconvénient entraîné par l'usage des alliages de ce type est que la parties soudées sont exposées à l'attaque par corrosion eu égard aux modifications métallurgiques qui se produisent pendant la soudure . Si par contre on emploie des tubes écrouis faits d'un alliage qui ne peut être trempé, il se produit néanmoins une diminution de la résistance aux points soudés, due au fai'' que la matière se trouve recuite en ces points. En outre, la soudure d'alliages d'aluminium à haute teneur en alliage qui ont d'excellentes propriétés de résistance est relative- ment difficile à mettre en oeuvre en comparaison avec les alliages à faible teneur en alliage ayant une moindre résis- tance . La soudure des alliages au magnésium implique de même d'assez grandes difficultés.
Selon la présente invention, les difficultés entraînées par la soudure sont évitées par l'adoption d'un autre dispo-
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sitif d'assemblage des tubes, Elle est principalement carac- térisée par le fait que les tubes du cadre sont faits en un alliage métallique léger ayant une grande résistance et une grande dureté mais ayant une élasticité relativement faible, l'assemblage des coins du cadre étant avantageusement réali- sée au moyen d'organes de liaison ou raccords revêtant la forme de manchons en alliage de métal léger ayant une plus faible résistance et une plus faible dureté, mais une élasti- cité plus élevée que celle des tubes susmentionnés;
ce par quoi les extrémités des parois des tubes qui pénètrent dans les manchons sont percées de trous ou comportent des encoches correspondant à ces dernières, une butée étant logée à l'inté- rieur du tube, de préférence sous la forme d'un organe tubu- laire en alliage de métal dur de grande résistance tel que l'acier, comportant des épaulements correspondant auxdits trous ou encoches et dans lequel la matière du manchon est pressée par la déformation de celui-ci.
Les tubes du cadre peuvent donc être fabriqués avanta- geusement en un alliage d'aluminium ayant une élasticité relativement faible et un indice de Brinell allant de 90 à 140, ou même davantage, c'est-à-dire d'une valeur aussi éle- vée que l'on peut obtenir avec cette matière, tandis que le métal constituant le manchon aura une élasticité relative- ment bonne et un indice de Brinell allant de 50 à 90. Pour la mise en oeuvre de l'invention, tous les genres de tubage métallique peuvent naturellement être employés, ce tubage étant fait en métal léger et comprenant également ceux,par exemple , qui ont une haute teneur en magnésium.
Un tubage fait en alliages de dural ou analogues, qui est trempé avant l'assemblage, peut être parfaitement utilisé, de même qutun tubage d'hydronalium écroui ou d'alliages analogues durs non- trempants.
Si l'on emploie des alliages au magnésium, il sera préfé
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rable que la matière constituant le manchon ait un indice Brinell d'environ 55 à 84 ou davantage, ien entendu,une partie peut être faite avec un alliage d'aluminium, et l'autre avec un alliage de magnésium, en supposant que leur dureté et leur résistance soient adaptées de la façon décrite.
Les données suivantes peuvent être indiquées comme exemples de matériaux appropriés, en tenant compte de ce que tous les chiffres sont approximatifs et peuvent natu- Tellement varier dans de grandes limites sans empêcher pour cela la matière de convenir au but fixé.
Matière pour manchons (type Al)
EMI4.1
<tb> Si <SEP> 7 <SEP> %
<tb>
<tb> Mg <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb>
<tb> Al <SEP> pour <SEP> le <SEP> reste
<tb>
<tb> Indice <SEP> de <SEP> Brinell <SEP> 60
<tb>
Matière pour nanchons (type Mg)
EMI4.2
<tb> Al <SEP> 6 <SEP> %
<tb>
<tb> Zn <SEP> 3 <SEP> %
<tb>
<tb> Mg <SEP> pour <SEP> le <SEP> reste
<tb>
<tb> Indice <SEP> de <SEP> Brinell <SEP> 50
<tb>
Matière pour les tubes de cadre (type Al)
EMI4.3
<tb> Cu <SEP> 4,5 <SEP>
<tb>
<tb> Mg <SEP> 0,4 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Mn <SEP> 0,8 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> Si <SEP> 0,8 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> Al <SEP> pour <SEP> le <SEP> reste
<tb>
Indice de Brinell 140
La matière est complètement trempée par chauffage jusqu'au voisinage du point de fusion et par conditionne- ment.
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Matière pour les tubes de cadre (type Mg)
EMI5.1
<tb> Al <SEP> 10 <SEP> %
<tb>
<tb> Mg <SEP> pour <SEP> le <SEP> reste
<tb>
indice de Brinell 85.
La matière est complètement trempée par chauffage jusqu'au voisinage du point de fusion et par conditionne- ment.
Le dessin annexé est relatif à une méthode ou procédé pour mettre en oeuvre l'invention et il est d'ailleurs donné uniquement à titre d'exemple. Dans ce dessin : - la Figure 1 est une vue en élévation, parties en coupe, d'un organe de coin du cadre proche du tube de selle ; - la Figure 2 est une vue en coupe suivant Il-!! fig.
1.
Selon le mode de réalisation représenté, le manchon 1 est fait de métal léger relativement doux du type "silumim" présentant la forme d'un organa angulaire dans lequel sont emmanchés les deux tubes de cadre 3, qui sont de hautes résistance et dureté, par exemple du type "durai" . En vue d'obtenir la résistance nécessaire dans la construction,la matière dans les manchons reçoit une épaisseur beaucoup plus forte que celle des parois des tubes du cadre .
Les tubes 3 sont percés de trous 2; dans l'exemple actuel, ces trous forment deux groupes disposés concentri- quement, chacun comportant quatre trous disposés symétrique- ment. Le nombre des trous et des groupes peut naturellement être différent. Des épaulements 4 sont -orévus à l'intérieur des tubes 3, revêtant, dans l'exemple actuel, la forme d'or- ganes ubulaires en acier ayant des dimensions telles qu'ils agissent comme butée lorsque le manchon est soumis à une pression lors de l'introduction par pression du métal du
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manchon dans les trous ou rainures 2. Afin d'assurer le joint, des treux correspondants sont prévus dans l'épaulement 4, dans lesquels pénètre également le métal du manchon, comme représenté sur le dessin.
Le dispositif représenté, dans lequel le manchon 1 revêt la forme d'un organe angulaire, peut être utilisé à un, ou plus, des coins du cadre, les manchons pouvant ainsi constituer des parties du cadre et des supports pour le tube de selle, la fourche avant et le pédalier, aux endroits respec- tifs du cadre, par exemple, mais il est bien entendu égale- ment possible d'utiliser des manchons courts et restilignes pour les assemblages du cadre selon l'invention en tous points désirés.
L'assemblage des parties 1 , 3 et 4 lors du montage sous la forme d'un manchon obtenu par moulage ou forgeage ou d'un tube de métal léger écroui ou trempé et d'un épaule- ment d'acier ou d'autre matériau dur approprié, est effectué en soumettant le manchon à une pression de préférence à froid entre des mâchoires et de telle façon que le métal du manchon pénètre,par suite de la pression dans les trous, rainures ou creux prévus dans les tubes du cadre . On ob- tient ainsi un assemblage solide entre malchon, tube et épau- lement. A cet effet, on peut utiliser avantageusement plus de deux mâchoires, de préférence trois disposées symétrique- ment, afin d'éviter autant que possible la formation de bavu- res.
On peut d'ailleurs effectuer la pression très simple- ment au moyen d'une presse ordinaire ayant un organe supé- rieur et un organe inférieur, opération qu'il sera bon de faire suivre d'un ébarbage à la meule de toute bavure que cette opération aurait pu faire naître sur les joints.
Ceux-ci peuvent être également construits, d'ailleurs, de façon que la matière faisant saillie par suite de l'opéra-
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tion de pressage forme sur le manchon un boudin d'aspect esthétique. Par ce moyen on obtient également un accrois- sement de la résistance dans la construction.