<Desc/Clms Page number 1>
PROCHE DE FABRICATION DE CADRES DE BICYCLETTES.
La présente invention concerne les cadres de bicyclettes en tubes, et son but est de créer un procédé de fabrication perfectionné et,moins coû- teux permettant de réaliser un cadre solidement construit et d'un aspect agréable. Un autre but est de créer un procédé perfectionné de fabrication d'un tube de direction pour cadres de bicyclettes.
Les cadres de bicyclettes construits jusqu'ici comportent géné- ralement des pièces de raccordement, constituées par des raccords d'angle et une boîte inférieure de pédalier, lesquelles sont munies de douilles des- tinées à recevoir les tubes principaux du cadre et à s'ajuster sur ceux-ci.
Un cadre ainsi construit exige des opérations de fixation par brasure ou si*- milaires des extrémités des tubes dans les 'douilles et on ménage généralement un petit intervalle à l'intérieur, entre le fond des douilles et l'extrémité correspondante de certains tubes, ce qui peut être considéré comme non sou- haitable. De même, on éprouve en général une difficulté pour introduire l'extrémité des tubes dans les douilles du dernier raccord à assembler.
De plus, lorsqu'on désire découper les douilles des raccords dans les cadres @ construits de cette manière, pour obtenir des découpages décoratifs ou ca- ractéristiques, le façonnage de ces douilles constitue une opération dis- tincte entraînant des pertes de temps et des dépenses supplémentaires de pro- duction.- Le tube'de direction- des cadres de bicyclettes se compose jusqu'ici de raccords supérieur et inférieur reliés entre eux par une partie intermé- diaire façonnée séparément sous la forme d'un tube destiné à être ajusté dans les douilles.
Le procédé suivant l'invention ne simplifie pas seulement la fa- brication du tube de direction du cadre, et ne permet pas seulement de fa- briquer ce tube de direction à moins de frais, mais on évite également la -difficulté de l'assemblage des différentes parties du cadre complet. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on évite complètement l'utilisation de douilles destinées à recevoir les éléments tubulaires du cadre.
<Desc/Clms Page number 2>
Suivant l'invention, un raccord ou une pièce de jonction d'un ca- dre de bicyclette est façonné en une pièce avec une branche tubulaire par une opération de matriçage et (ou) d'étirage, et l'extrémité de cette bran- che tubulaire matricée et (ou) étirée est soudée bout à bout avec l'extré- mité d'une partie tubulaire adjacente du cadre. La branche du raccord ou de la pièce de jonction peut être étirée à une longueur désirée quelconque, pour former une fraction ou la totalité de l'élément tubulaire qui, dans un cadre de cycle, assure la liaison entre deux raccords'ou pièces de jonc- tion, et qui est jusqu'ici constitué par un tube séparé.
Les branches éti- rées de deux raccords ou pièces de jonction peuvent par exemple recevoir une longueur telle qu'elles forment chacune sensiblement une moitié dudit élément tubulaire, les deux branches étirées étant alors disposées en prolongement axial, tandis que leurs extrémités en regard sont assemblées directement bout à bout par soudure à résistance électrique. Si on le désire, les bran- ches étirées de deux raccords ou pièces de jonction peuvent être soudées bout à bout avec les deux extrémités d'un tube séparé.
Le cadre complet peut être constitué initialement par deux parties principales séparées, com- portant respectivement au moins deux pièces de raccordement reliées entre elles par un élément tubulaire, l'une des pièces de raccordement de chacune des parties principales séparées du cadre étant constituée par une partie longitudinale d'une boite de pédalier divisée, le cadre étant achevé par juxtaposition des éléments supérieurs des deux parties principales du cadre, et des deux éléments de la boîte du pédalier, et assemblage bout à bout par soudure électrique à l'arc, ou par soudure électrique à percussion.
De même, et suivant l'invention, un tube de direction pour ca- dres de bicyclettes, comportant un raccord supérieur et un raccord inférieur, est fabriqué par façonnage de chaque raccord d'une pièce avec un prolonge- ment tubulaire obtenu par une opération d'étirage, chaque prolongement étant étiré jusqu'à une longueur telle que les branches obtenues, une fois ali- gnées, forment ensemble la partie tubulaire médiane du tube de direction.
Lesdits prolongements étirés des deux raccords sont ensuite mis en aligne- ment, et leurs extrémités en regard sont soudées bout à bout.
La fig. 1 du dessin annexé est une vue en élévation latérale d'un cadre de bicyclette construit suivant la présente invention.
La fig. 2 est une vue en élévation des deux parties principales d'un cadre partiellement achevé, avant l'opération finale de soudure.
La fig. 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III- III de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en coupe longitudinale à plus grande échel- le des éléments séparés du cadre avant la soudure.
La fig. 5 est une vue en coupe à plus grande échelle du raccord supérieur du tube de direction après l'opération d'étirage.
La fig. 6 est une vue en perspective montrant de quelle manière les raccords peuvent être initialement faits en deux pièces.
La fig. 7 montre de quelle manière les parties étirées des rac- cords ou pièces de jonction peuvent être façonnés pour simuler des découpa- ges décoratifs.
La fig. 8 est une vue en coupe longitudinale des éléments sépa- rés d'un autre mode de réalisation du cadre de bicyclettes.
Les figs. 9 et 10 représentent le procédé préféré pour la fabri- cation de la pièce de raccordement supérieure du tube de direction, lorsque cette pièce doit être étirée pour constituer sensiblement la totalité du tu- be supérieur du cadre.
La fig. 11 montre la pièce de raccordement supérieure du tube de direction, fabriquée de la manière indiquée sur les figs. 9 et 10, après son étirage à la-longueur du tube supérieur du! cadre.
La fig. 12 montre de quelle manière peut être constitué le rac-
<Desc/Clms Page number 3>
cord de selle lorsqu'il doit être étiré pour former sensiblement-la totali-
EMI3.1
té du tube de selle du cadre. - ¯'cn- - . , La fige 13 montre le raccord de selle, fabriqué de la manière't ' indiquée sur la figure précédente, après son étirage à la longueur du tube,,- de selle.
La fige 14 représente un.autre mode de réalisation du cadrée.
EMI3.2
La figo 15 est une vue 'en coupe longitudinale des éléments d1'mf autre mode de réalisation du tube de direction. T -''#'
Dans le cas des figs. 1 à 5 du dessin;, le cadre perfectionné pour bicyclettes comporte trois tubes principaux, en l'espèce le tube supé- rieur 1:, disposé horizontalement,et les deux tubes inférieurs convergeant
EMI3.3
2 et 3. Ces tubes principaux ls 2 et 3- sont assemblés avec des raccords, par soudure bout à bout,et non pas par encastrement de leurs extrémités dans des douilles des raccords, de la manière connue. Trois de ces raccords se présentent sous la forme de coudes tubulaires. Il s'agit des raccords supérieur et inférieur 4 et 5 du tube de direction et' du raccord de selle 6.
Le raccord restant 7 forme la boite du pédalier. Cette boîte de péda- lier fait corps avec deux branches tubulaires divergentes 8 et 9, étirées pour présenter des prolongements Sa et 9a dont les bords extrêmes sont agencés pour buter contre les bords extrêmes des deux tubes descendants-2 et 3 du cadre, et qui sont destinés à faire corps avec ces tubes après l'assemblage par soudure, les extrémités des prolongements ayant par ail- leurs les mêmes diamètres extérieur et intérieur que les tubes.
Le raccord de selle 6 se compose d'une partie principale tubulaire 6a munie d'une . branche tubulaire 6b étirée et orientée vers 1-lavant. Les raccords supé- rieur et inférieur 4 et 5 du tube de direction se composent respectivement
EMI3.4
d'une partie principale tubulaire 4â? 5â, munie d'une branche tubulaire étirée 4b, 5b orientée sous un angle approprié par rapport à la partie principale correspondante, suivant la disposition des tubes 1 et 2 avec les-
EMI3.5
quels lesdits raccords doivent être assemblés. Les branches tubulairde,4h 5b et 6b des raccords respectifs sont façonnées par étirage pour faire corps avec des prolongements 4± 5, et 6ç tandis que le raccord de selle 6 fait également corps avec un prolongement 6d obtenu par étirage de la partie prin-
EMI3.6
cipale de ce raccord 6.
Les extrémités des prolongements étirées 4,c. 5c et 6d. sont ultérieurement soudées bout à bout avec les extrémités en regard des tubes 1, 2 et 3 correspondants du cadre, qui présententles mêmes diamètres intérieur et extérieur, de sorte que les prolongements font virtuellement corps avec lesdits tubes après avoir été alignés bout à bout et soudés ensem-
EMI3.7
ble,6 Les parties tubulaires antérieures .a et 5a des raccords supérieur et . inférieur 4 et 5 du tube de direction reçoivent par étirage une longueur su- périeure à la longueur usuelle, pour présenter respectivement des prolonge-
EMI3.8
ments tubulaires 4g;
et 5d,g et les extrémités en regard de ces prolongements sont destinées à se toucher de la manière indiquée, pour former la partie médiane du tube de direction du cadresans qu'il soit nécessaire de prévoit à cet effet un tube intermédiaire spécial.
Ainsi que l'indique le dessin la partie intérieure de l'élément tubulaire principal, et des branches des raccords creux du tube de direction
EMI3.9
et du raccord de selle lys 5 et 6y présente une paroi plus épaisse que celle des prolongements 19 59 6ç 6g, et l'épaisseur de cette paroi est égale à .la somme des épaisseurs de la tubulure et du tube principal des cadres be bicyclettes de construction usuelle munis de raccords à douilles. IL en ré-
EMI3.10
sulte à la base de chaque prolongement 4.2,? 5±s 6 6d un épaulement anno- laire extérieur 10, tandis qu'un épaulement annulaire extérieur 12 est ain- si ménagé à la base des prolongements 4d et 5d des raccords du 'tube de direc-
EMI3.11
tion.
De même, la partie intérieure des branches 8 et 9 de' lâ"'boÎte du pé- dalier 7 présente une épaisseur de paroi supérieure à celle des prolongements
EMI3.12
tubulaires 8a et 919 de sorte qu'il en résulte des.épaulements extérieurs 11.
La boîte 7 du pédalier est divisée verticalement én deux moitiés
EMI3.13
longitudinales à et 7b? et chaque moitié porte l'une des branches tubulai- res 8 et 9.
<Desc/Clms Page number 4>
Les branches 4b, 5b, 6b des raccords 4 et 5 du tube de direction et du raccord de selle 6 peuvent être étirées à une longueur désirée quel- conque. Pour faciliter l'opération d'étirage, chaque raccord est de préfé- rence initialement constitué par deux pièces matrigées telles qu'elles ont été décrites dans la demande de Brevet en date du 1 octobre 1949 pour : "Procédé perfectionné pour fabriquer des raccords de tubes de selle pour cadre de bicyclette".
La fig. 6 représente les deux pièces matricées;des- tinées à former le raccord supérieur 4, après l'étirage de la branche tubu- laire 4b et du prolongement 4c, En façonnant les raccords 4, 5 et 6 de cette manière,on peut facilement étirer la branche tubulaire à la longueur nécessaire, étant donné que la partie du raccord, qui doit être soumise à l'étirage, peut être placée dans une matrice, tandis qu'on peut alors faci- lement introduire un outil ou mandrin d'étirage. On peut appliquer le même procédé à la boîte de.pédalier 7. En effet, étant donné que cette boite est initialement constituée par deux pièces ou moitiés, elle ne contrarie en aucune manière l'introduction d'un outil d'étirage.
Les prolongements 4d et 5d des raccords du tube de direction, de même que le prolongement 6d du raccord de selle sont étirés après l'assemblage par soudure des deux pièces matricées des raccords respectifs, l'outil d'étirage étant alors in- séré à travers la partie tubulaire principale du raccord. Au cours de l'é- tirage des branches tubulaires et des parties principales tubulaires des raccords, les pièces sont maintenues dans des matrices appropriées consti- tuées pour façonner les épaulements 10, I1 et 12 à l'extrémité extérieure des parties intérieures plus épaisses des raccords, et les bords de ces parties plus épaisses peuvent recevoir une forme ondulée ou autre, telle qu'elle est représentée à titre d'exemple sur la fig. 7, pour simuler un dé- coupage dit "de fantaisie".
Grâce au fait que les raccords sont constitués initialement en deux pièces matricées de la manière décrite, ces pièces peuvent recevoir une épaisseur désirée quelconque, suivant la longueur à laquelle la branche tu- bulaire ou la partie tubulaire principale du raccord doit être étirée. Les branches tubulaires peuvent être façonnées par une opération de matriçage ou d'étirage, ou par une opération combinée de matriçage et d'étirage.
Pour l'assemblage des éléments du cadre, les extrémités supérieu- re et inférieure du tube de selle 3 sont réunies bout à bout, par soudure électrique à l'arc, respectivement avec l'extrémité inférieure du prolonge- ment 6d du raccord de selle, et avec l'extrémité supérieure du prolongement tubulaire étiré 9a de la moitié postérieure 7b de la boîte de pédalier 7.
Les extrémités en regard des prolongements étirés 4d et 5d des raccords su- périeur et inférieur 4 et 5 du tube de direction sont réunies l'une à l'au- tre bout à bout par soudure à l'arc, et le tube antérieur descendant 2 est soudé à l'arc bout à bout à ses extrémités supérieure et inférieure respec- tivement avec l'extrémité du prolongement 5c de la branche tubulaire étirée du raccord inférieur 5 du tube de direction, et avec l'extrémité du prolon- gement étiré 8a de la branche tubulaire 8 de la moitié antérieure 7a de la boîte de pédalier. L'extrémité antérieure du tube supérieur 1 est ensuite soudée bout à bout à l'arc avec l'extrémité du prolongement 4c de la branche tubulaire étirée 4b du raccord supérieur 4 du tube de direction.
Le cadre de bicyclette se présente alors sous la forme de deux parties principales, telles que les montre la fig. 2, chacune de ces parties portant une moitié de la boîte de pédalier 7. Ces deux parties sont réunies pour mettre l'ex- trémité postérieure du tube supérieur 1 de l'une des parties en regard de l'extrémité du prolongement tubulaire 6c de la branche 6b du raccord de sel- le 6 de l'autre partie, et pour mettre en regard les bords de la moitié 7a de la boite de pédalier 7 et les bords correspondants de l'autre moitié 7b de cette boîte, après quoi l'assemblage est effectué bout à bout par soudu- re électrique à l'arc.
Au lieu de fabriquer le cadre de bicyclette d'abord en deux par- ties principales destinées à être assemblées l'une à l'autre de la manière décrite, on peut assembler les différents éléments du cadre bout à bout, par 'soudure électrique à l'arc ou d'une autre manière, et dans un autre ordre désiré quelconque. On peut également assembler les éléments bout à bout par
<Desc/Clms Page number 5>
soudure électrique à percussion.
Dans le cadre que montre la fig. 8 du dessin, les branches tubu- 'laires des raccords sont étirées suivant une longueur très supérieure, afin d'éviter l'utilisation de tubes séparés. Par exemple, la branche 4b du rac- cord supérieur 4 du tube de direction est étirée pour former la moitié anté- rieure la du tube supérieur du cadre, tandis que la branche' 61:. du raccord de selle 6 est étirée pour former la moitié postérieure 1b dudit tube supé- rieure De même, la branche 5b du raccord inférieur 5 du tube de direction est étirée pour former une moitié 2a du tube descendant antérieur, tandis que l'autre moitié 2b de ce tube est étirée en partant de la branche 8 de la pièce antérieure 7a de la boite 7 du pédalier.
La branche 9 de l'autre pièce 7b de la boîte du pédalier est étirée pour former la moitié inférieu- re 3a du tube de selle du cadre, tandis que la moitié supérieure 3b de ce tube de selle est étirée en partant de la partie tubulaire principale du raccord de selle 60 Dans cet exemple, le tube de direction est formé de la manière précédemment décrite. Les extrémités en regard des prolonge- ments tubulaires' des raccords du tube de direction sont finalement assem- blées bout à bout, par soudure éleotrique à l'arc ou par soudure électrique à percussion.
Si on le désire, la branche ou partie tubulaire, de chaque raccord peut être étirée à une longueur désirée quelconque le métal de l'ébauche ou pièce matricée utilisée pour l'étirage recevant alors l'épaisseur nécessaire.
Mais, orsque le raccord doit@être étiré à la longueur ou sensiblement à la longueur d'un tube du cadre, il est indiqué d'adopter un autre procédé pour la fabrication du raccord. Pour ce cas, le procédé préféré est représenté sur les figs. 9 à 13 du dessin. Le raccord supérieur 4 du tube de direction (figs. 9à 11) se compose initialement de trois pièces matricées, en l'espè- ce une pièce antérieure 4e en forme de coquille ouverte aux deux extrémités, et de deux pièces postérieures, constituées chacune par un demi-tube 4g faisant corps avec une demi-coquille 4f.
Les deux pièces postérieures sont réunies bord à bord par soudure électrique à l'arc par exemple, pour consti- tuer une branche tubulaire 4b d'une longueur et d'une épaisseur de paroi appréciable faisant corps avec une coquille ouverte aux extrémités, de la manière indiquée sur la fig. 10 du dessin ladite branche tubulaire représen- tant une partie du tube supérieur du cadre. Avant la mise en place de la coquille antérieure 4e, la branche tubulaire 4b de l'autre coquille est sou- mise à une opération d'étirage en plusieurs passes, jusqu'à la longueur in- diquée sur la fig. 11, de façon à former sensiblement la totalité du tube supérieur 1 de cadre L'épaulement 10 peut être façonné au cours de cette opération d'étirage si on le désirs.
Après étirage de la branche du rac- cord pour le façonnage du tube supérieur, la coquille 4e est soudée à la co- quille de la branche étirée 4b et la partie tubulaire formée par les deux coquilles est éventuellement étirée pour former la partie médiane du tube de direction, tandis que l'extrémité libre du tube étiré 1 est soudée bout à bout à la branche tubulaire 6b du raccord de selle 6, ou à un court pro- longement 6c de cette branche. Le raccord de selle 6 peut être étiré pour former la totalité ou sensiblement la totalité du tube de selle 3 du cadre de bicyclette.
Il peut être initialement constitué par deux pièces ou 'ébau- ches matricées telles que les montre la fig. 12, l'une des ébauches compor- tant un demi-tube 6e et la branche tubulaire étirée 6b, et l'autre ébauche (qui peut être d'une constitution complexe façonnée d'après les indications de la demande de Brevet en date du 1 octobre 1949, pour :"Raccords pour tubes de cadre de bicyclette et procédé pour les fabriquer"), composée d'un demi-tube 6f présentant des pattes de serrage 6g.
Les deux demi-tubes 6e et 6f sont brasés bord à bord, assemblés par exemple par soudure électrique à l'arc Le tube ainsi obtenu, qui représente une partie du tube de selle, est ensuite étiré jusqu'à la longueur totale du tube de selle 3, de la ma- nière indiquée sur la fig. 13 du dessin, et l'extrémité inférieure de ce tube de selle est soudée à la branche tubulaire appropriée de la boîte de pédalier.
Le raccord inférieur du tube de direction peut être fabriqué @ sensiblement de la même manière que le raccord supérieur, c'est-à-dire en trois ébauches matricées, en l'espèce une coquille antérieure, et deux de-
<Desc/Clms Page number 6>
mi-coquilles postérieures faisant chacune corps avec un demi-tube, les deux demi-tubes étant soudés ensemble de la même manière pour former une branche tubulaire d'une longueur et d'une épaisseur suffisantes pour permettre l'é- tirage à la longueur du tube antérieur descendant du cadre de bicyclette, ;'dont l'extrémité inférieure est ensuite soudée bout à bout avec la branche .tubulaire antérieure de la boîte du pédalier.
Au lieu d'étirer les raccords supérieur et inférieur 4 et 5 du . ,tube de direction, pour qu'ils se touchent pour former l'ensemble du tube . de direction du cadre de bicyclette de la manière précédemment décrite, on peut réduire leur longueur de la manière indiquée sur la fig. 14, et souder bout à bout les prolongements étirés 4d et 5d des raccords avec les extrémi- tés adjacentes d'un tube intermédiaire 13, qui peut avoir une longueur dési- rée quelconque. On peut également utiliser un tube de direction comportant un tube intermédiaire encastré d'une manière connue dans des douilles des raccords supérieur et inférieur.
Dans l'agencement du tube de direction que montre la fig. 15, les parties tubulaires principales des raccords supérieur et inférieur 4 et
5 sont étirées pour constituer des prolongements 4-d et 5d qui forment alors la partie médiane du tube de direction, ces prolongements étant soudés bout à bout de la manière décrite. Mais, dans ce cas, les branches tubulaires
4b et 5b des raccords supérieur et inférieur se présentent sous la forme de douilles dans lesquelles sont encastrés les tubes 1 et 2 du cadre de bicy- clette.
Le tube supérieur du cadre peut être horizontal, ou incliné sous un angle approprié. Dans le cas de cadres de bicyclettes pour dames, il peut être soudé bout à bout à l'arc, par son extrémité postérieure, avec l'extrémité d'un raccord porté par le tube de selle, au-dessous du raccord de selle.
Les différentes parties du cadre de bicyclette peuvent être fai- tes en acier ou en un autre métal ou alliage métallique approprié, permet- tant l'étirage de ces parties et leur assemblage par soudure.
REVENDICATIONS.
1) Procédé pour la fabrication d'un cadre de bicyclette compor- tant des raccords ou pièces de jonction, qui consiste à façonner un raccord du cadre d'une pièce avec une branche tubulaire, par une opération de matri- ¯gage et (ou) d'étirage, et à souder bout à bout la branche tubulaire matri- cée et (ou) étirée, avec l'extrémité d'une partie tubulaire adjacente du cadre de bicyclette.
2) Pour la construction d'un cadre tubulaire de bicyclette, le raccord de cadre est soumis à une opération d'étirage en vue de l'obtention d'une branche tubulaire faisant corps avec le raccord, et cette branche tu- bulaire est soudée bout à bout directement avec une branche tubulaire éti- rée et alignée d'un autre raccord, ou avec l'extrémité d'un élément tubu- laire séparé interposé entre les branches tubulaires étirées et alignées de deux raccords.
3) Pour la fabrication du tube de direction d'un cadre de bicy- clette comportant des raccords supérieur et inférieur, chaque raccord est façonné par étirage pour faire corps avec un prolongement tubulaire, chaque prolongement étant étiré à une longueur telle que les parties étirées, ali- gnées bout à bout, forment la partie tubulaire médiane du tube de direction, les prolongements étirés alignés bout à bout des deux raccords étant ensui- te soudés bout à bout par leurs extrémités libres.
4) Chaque raccord est fait en deux pièces, dont l'une porte une branche tubulaire étirée à la longueur nécessaire avant l'assemblage par soudure des deux pièces du raccord.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
CLOSE TO MANUFACTURING OF FRAMES FOR BICYCLES.
The present invention relates to tubular bicycle frames, and its object is to provide an improved and less expensive manufacturing process to provide a solidly constructed frame with a pleasing appearance. Another object is to provide an improved method of manufacturing a steering tube for bicycle frames.
The bicycle frames built up to now generally have connecting pieces, constituted by angle connectors and a bottom bracket, which are provided with sockets intended to receive the main tubes of the frame and to s' adjust on those.
A frame thus constructed requires fixing operations by brazing or so * - milaires of the ends of the tubes in the 'sockets and a small gap is generally left inside, between the bottom of the sockets and the corresponding end of certain tubes, which can be considered as undesirable. Likewise, there is generally a difficulty in inserting the end of the tubes into the sockets of the last fitting to be assembled.
In addition, when it is desired to cut the sockets of the fittings in the frames constructed in this way, in order to obtain decorative or characteristic cutouts, the shaping of these sockets constitutes a separate operation resulting in wasted time and expense. further production.- The steering tube- of bicycle frames heretofore consisted of upper and lower fittings interconnected by an intermediate part separately shaped in the form of a tube intended to be fitted into the sockets.
The method according to the invention not only simplifies the manufacture of the steering tube of the frame, and does not only make it possible to manufacture this steering tube at less cost, but also avoids the difficulty of assembly. different parts of the complete framework. In a preferred embodiment of the invention, the use of bushings intended to receive the tubular elements of the frame is completely avoided.
<Desc / Clms Page number 2>
According to the invention, a connector or a connecting piece of a bicycle frame is formed in one piece with a tubular branch by a forging and (or) drawing operation, and the end of this branch. The stamped and / or drawn tubular cheek is butt welded to the end of an adjacent tubular portion of the frame. The branch of the fitting or junction piece can be stretched to any desired length, to form a portion or all of the tubular member which, in a ring frame, provides the connection between two fittings or ring pieces. - tion, and which has so far consisted of a separate tube.
The stretched branches of two connectors or junction pieces can for example receive a length such that they each form substantially one half of said tubular element, the two stretched branches then being arranged in axial extension, while their opposite ends are assembled. directly butt by electrical resistance welding. If desired, the drawn legs of two fittings or joining pieces can be butt welded with the two ends of a separate tube.
The complete frame may initially consist of two separate main parts, comprising respectively at least two connecting parts connected to each other by a tubular element, one of the connecting parts of each of the separate main parts of the frame being constituted by a longitudinal part of a divided bottom bracket, the frame being completed by juxtaposing the upper elements of the two main parts of the frame, and the two elements of the bottom bracket, and butt assembly by electric arc welding, or by electric percussion welding.
Likewise, and according to the invention, a steering tube for bicycle frames, comprising an upper connection and a lower connection, is manufactured by shaping each connection in one piece with a tubular extension obtained by an operation. stretching, each extension being stretched to a length such that the branches obtained, once aligned, together form the middle tubular part of the steering tube.
Said drawn extensions of the two fittings are then brought into alignment, and their facing ends are butt welded.
Fig. 1 of the accompanying drawing is a side elevational view of a bicycle frame constructed in accordance with the present invention.
Fig. 2 is an elevational view of the two main parts of a partially completed frame, before the final welding operation.
Fig. 3 is a cross-sectional view taken on line III-III of FIG. 1.
Fig. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of the separate elements of the frame prior to welding.
Fig. 5 is an enlarged sectional view of the upper connector of the steering tube after the stretching operation.
Fig. 6 is a perspective view showing how the fittings may initially be made in two pieces.
Fig. 7 shows how the stretched parts of the fittings or joint pieces can be shaped to simulate decorative cutouts.
Fig. 8 is a longitudinal sectional view of the parts separated from another embodiment of the bicycle frame.
Figs. 9 and 10 show the preferred method for the manufacture of the upper head tube connecting piece when this piece is to be stretched to form substantially the entire upper tube of the frame.
Fig. 11 shows the upper connecting piece of the steering tube, manufactured as shown in figs. 9 and 10, after being stretched to the length of the top tube of the! frame.
Fig. 12 shows how the rac-
<Desc / Clms Page number 3>
saddle cord when it must be stretched to form substantially-the total-
EMI3.1
frame seat tube tee. - ¯'cn- -. , Fig 13 shows the saddle connector, manufactured in the manner 'indicated in the previous figure, after its stretching to the length of the tube ,, - saddle.
Fig. 14 shows another embodiment of the frame.
EMI3.2
Fig. 15 is a longitudinal sectional view of the elements of another embodiment of the head tube. T - '' # '
In the case of figs. 1 to 5 of the drawing ;, the improved frame for bicycles has three main tubes, in this case the upper tube 1 :, arranged horizontally, and the two lower tubes converging
EMI3.3
2 and 3. These main tubes ls 2 and 3- are assembled with fittings, by butt welding, and not by embedding their ends in the sockets of the fittings, in the known manner. Three of these fittings are in the form of tubular elbows. These are the upper and lower connectors 4 and 5 of the head tube and of the seat connector 6.
The remaining fitting 7 forms the bottom bracket box. This pedal box is integral with two divergent tubular branches 8 and 9, stretched to present extensions Sa and 9a, the end edges of which are arranged to abut against the end edges of the two descending tubes-2 and 3 of the frame, and which are intended to be integral with these tubes after assembly by welding, the ends of the extensions having the same outside and inside diameters as the tubes.
The saddle connector 6 consists of a tubular main part 6a provided with a. tubular branch 6b stretched and oriented 1-forward. The upper and lower connectors 4 and 5 of the steering tube consist respectively of
EMI3.4
a main tubular part 4â? 5a, provided with a stretched tubular branch 4b, 5b oriented at an appropriate angle relative to the corresponding main part, according to the arrangement of the tubes 1 and 2 with the-
EMI3.5
which said fittings are to be assembled. The tubular branches, 4h 5b and 6b of the respective connectors are shaped by stretching to form one with extensions 4 ± 5, and 6c while the saddle connector 6 is also one with an extension 6d obtained by stretching the main part.
EMI3.6
cipal of this fitting 6.
The ends of the stretched extensions 4, c. 5c and 6d. are subsequently butt-welded with the opposite ends of the corresponding tubes 1, 2 and 3 of the frame, which have the same internal and external diameters, so that the extensions are virtually integral with said tubes after having been aligned end to end and welded together
EMI3.7
ble, 6 The front tubular parts .a and 5a of the upper fittings and. 4 and 5 of the steering tube receive by stretching a length greater than the usual length, to present respectively extensions-
EMI3.8
tubular elements 4g;
and 5d, g and the opposite ends of these extensions are intended to touch each other in the manner indicated, to form the middle part of the steering tube of the frame without it being necessary to provide for this purpose a special intermediate tube.
As shown in the drawing the inner part of the main tubular element, and branches of the hollow connectors of the steering tube
EMI3.9
and the saddle connector lys 5 and 6y has a wall thicker than that of the extensions 19 59 6ç 6g, and the thickness of this wall is equal to the sum of the thicknesses of the tubing and of the main tube of the frames be bicycles of usual construction fitted with socket connections. He re-
EMI3.10
sult at the base of each extension 4.2 ,? 5 ± s 6 6d an outer annular shoulder 10, while an outer annular shoulder 12 is thus provided at the base of the extensions 4d and 5d of the steering tube fittings.
EMI3.11
tion.
Likewise, the inner part of the branches 8 and 9 of the box of the crank 7 has a wall thickness greater than that of the extensions.
EMI3.12
tubulars 8a and 919 so that outer shoulders 11 result.
Box 7 of the bottom bracket is vertically divided into two halves
EMI3.13
longitudinal to and 7b? and each half carries one of the tubular branches 8 and 9.
<Desc / Clms Page number 4>
The branches 4b, 5b, 6b of the connectors 4 and 5 of the steering tube and of the saddle connector 6 can be stretched to any desired length. To facilitate the drawing operation, each fitting is preferably initially constituted by two die-cast pieces as described in the patent application dated October 1, 1949 for: "Improved process for manufacturing fittings of bicycle frame seat tubes ".
Fig. 6 shows the two forged parts; intended to form the upper connector 4, after stretching the tubular branch 4b and the extension 4c, by shaping the connectors 4, 5 and 6 in this way, one can easily stretch the tubular branch to the necessary length, since the part of the fitting, which is to be subjected to drawing, can be placed in a die, while a drawing tool or mandrel can then be easily inserted. The same process can be applied to the pedal box 7. In fact, given that this box is initially constituted by two parts or halves, it does not in any way interfere with the introduction of a drawing tool.
The extensions 4d and 5d of the head tube fittings, as well as the extension 6d of the saddle fitting are stretched after the two stamped parts of the respective fittings are welded together, the drawing tool then being inserted into through the main tubular part of the fitting. During the pulling of the tubular legs and the tubular main parts of the fittings, the parts are held in suitable dies made to form the shoulders 10, I1 and 12 at the outer end of the thicker inner parts of the fittings. fittings, and the edges of these thicker parts may receive a wavy shape or the like, as shown by way of example in FIG. 7, to simulate a so-called "fancy" cutting.
By virtue of the fact that the fittings are initially formed in two die-forged pieces in the manner described, these pieces can be given any desired thickness, depending on the length to which the tubular branch or the main tubular part of the fitting is to be stretched. The tubular branches can be shaped by a die-forging or drawing operation, or by a combined die-forging and drawing operation.
For the assembly of the frame elements, the upper and lower ends of the seat tube 3 are joined end to end, by electric arc welding, respectively with the lower end of the extension 6d of the saddle connector. , and with the upper end of the stretched tubular extension 9a of the rear half 7b of the bottom bracket 7.
The opposite ends of the drawn extensions 4d and 5d of the upper and lower connectors 4 and 5 of the steering tube are joined together end to end by arc welding, and the anterior descending tube 2 is butt-welded at its upper and lower ends respectively with the end of the extension 5c of the stretched tubular branch of the lower connector 5 of the steering tube, and with the end of the extended extension 8a of the tubular branch 8 of the front half 7a of the bottom bracket shell. The front end of the upper tube 1 is then butt welded in the arc with the end of the extension 4c of the stretched tubular branch 4b of the upper connector 4 of the steering tube.
The bicycle frame is then in the form of two main parts, as shown in fig. 2, each of these parts carrying one half of the bottom bracket shell 7. These two parts are brought together to place the rear end of the upper tube 1 of one of the parts facing the end of the tubular extension 6c of the branch 6b of the salt union 6 of the other part, and to put the edges of the half 7a of the bottom bracket 7 against the corresponding edges of the other half 7b of this box, after which the The assembly is carried out end to end by electric arc welding.
Instead of manufacturing the bicycle frame first in two main parts intended to be assembled to each other in the manner described, the various elements of the frame can be assembled end to end, by electric welding. arc or otherwise, and in any other desired order. It is also possible to assemble the elements end to end by
<Desc / Clms Page number 5>
electric percussion welding.
In the frame shown in fig. 8 of the drawing, the tubular branches of the fittings are stretched to a much greater length, in order to avoid the use of separate tubing. For example, the branch 4b of the upper head tube connector 4 is stretched to form the front half la of the frame upper tube, while the branch '61 :. of the saddle connector 6 is stretched to form the rear half 1b of said upper tube Likewise, the branch 5b of the lower connector 5 of the steering tube is stretched to form one half 2a of the anterior down tube, while the other half 2b of this tube is stretched starting from the branch 8 of the front part 7a of the box 7 of the crankset.
The branch 9 of the other part 7b of the bottom bracket shell is stretched to form the lower half 3a of the frame seat tube, while the upper half 3b of this seat tube is stretched starting from the tubular part. main of the saddle connector 60 In this example, the head tube is formed as previously described. The facing ends of the tubular extensions of the head tube fittings are finally joined together end to end, either by electric arc welding or by electric impact welding.
If desired, the branch or tubular part of each connector can be stretched to any desired length with the metal of the blank or die-forged part used for the drawing then receiving the necessary thickness.
However, when the connector is to be stretched to the length or substantially the length of a tube of the frame, it is advisable to adopt an alternative method of manufacturing the connector. For this case, the preferred method is shown in Figs. 9 to 13 of the drawing. The upper connector 4 of the steering tube (figs. 9 to 11) initially consists of three forged parts, in this case a front part 4e in the form of a shell open at both ends, and two rear parts, each made up of a half-tube 4g integral with a half-shell 4f.
The two rear pieces are joined edge to edge by electric arc welding, for example, to form a tubular branch 4b of an appreciable length and wall thickness forming one unit with a shell open at the ends, as shown in fig. 10 of the drawing said tubular branch representing part of the upper tube of the frame. Before the anterior shell 4e is put in place, the tubular branch 4b of the other shell is subjected to a stretching operation in several passes, up to the length indicated in FIG. 11, so as to form substantially the whole of the upper frame tube 1. The shoulder 10 can be shaped during this stretching operation if desired.
After stretching of the branch of the connector for the shaping of the upper tube, the shell 4e is welded to the shell of the stretched branch 4b and the tubular part formed by the two shells is optionally stretched to form the middle part of the tube. direction, while the free end of the stretched tube 1 is butt welded to the tubular branch 6b of the saddle connector 6, or to a short extension 6c of this branch. The saddle connector 6 can be stretched to form all or substantially all of the seat tube 3 of the bicycle frame.
It may initially consist of two parts or stamped blanks as shown in FIG. 12, one of the blanks comprising a half-tube 6e and the stretched tubular branch 6b, and the other blank (which may be of a complex constitution fashioned according to the indications of the patent application dated October 1, 1949, for: "Fittings for bicycle frame tubes and method of manufacturing them"), composed of a half-tube 6f having clamping tabs 6g.
The two half-tubes 6e and 6f are brazed edge to edge, assembled for example by electric arc welding The tube thus obtained, which represents a part of the seat tube, is then stretched to the total length of the tube. saddle 3, as shown in fig. 13 of the drawing, and the lower end of this seat tube is welded to the appropriate tubular branch of the bottom bracket.
The lower connection of the steering tube can be made in substantially the same way as the upper connection, that is to say in three forged blanks, in this case a front shell, and two of-
<Desc / Clms Page number 6>
posterior half-shells each forming a body with a half-tube, the two half-tubes being welded together in the same way to form a tubular branch of sufficient length and thickness to allow lengthwise stretching of the anterior tube descending from the bicycle frame,; 'whose lower end is then butt welded with the anterior tubular branch of the bottom bracket.
Instead of stretching the upper and lower fittings 4 and 5 of the. , head tube, so that they touch to form the whole tube. of the bicycle frame in the manner previously described, their length can be reduced in the manner shown in fig. 14, and butt weld the drawn extensions 4d and 5d of the fittings to the adjacent ends of an intermediate tube 13, which may be of any desired length. It is also possible to use a steering tube comprising an intermediate tube embedded in a known manner in the sockets of the upper and lower connections.
In the arrangement of the steering tube shown in FIG. 15, the main tubular parts of the upper and lower fittings 4 and
5 are stretched to form extensions 4-d and 5d which then form the middle part of the head tube, these extensions being butt welded in the manner described. But, in this case, the tubular branches
4b and 5b of the upper and lower connectors are in the form of sockets in which the tubes 1 and 2 of the bicycle frame are fitted.
The frame top tube can be horizontal, or tilted at an appropriate angle. In the case of frames for ladies' bicycles, it may be butt welded in the arc, at its rear end, with the end of a fitting carried by the seat tube, below the saddle fitting.
The various parts of the bicycle frame can be made of steel or another suitable metal or metal alloy, allowing these parts to be stretched and assembled by welding.
CLAIMS.
1) Process for the manufacture of a bicycle frame comprising fittings or junction parts, which consists in shaping a fitting of the frame of one piece with a tubular branch, by a die-forging operation and (or ) stretching, and butt welding the die-stamped and (or) stretched tubular limb with the end of an adjacent tubular part of the bicycle frame.
2) For the construction of a tubular bicycle frame, the frame connector is subjected to a stretching operation to obtain a tubular branch integral with the connector, and this tubular branch is welded. end to end directly with a stretched and aligned tubular branch of another fitting, or with the end of a separate tubular member interposed between the stretched and aligned tubular branches of two fittings.
3) For the manufacture of the head tube of a bicycle frame having upper and lower fittings, each fitting is drawn by stretching to be one with a tubular extension, each extension being stretched to such a length that the stretched parts , aligned end to end, form the middle tubular part of the steering tube, the drawn extensions aligned end to end of the two fittings being then welded end to end by their free ends.
4) Each fitting is made in two pieces, one of which carries a tubular branch stretched to the necessary length before the two pieces of the fitting are welded together.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.