IT9083474A1

IT9083474A1 - TUBULAR REINFORCEMENT ELEMENT AND PROCEDURE TO REALIZE IT

Info

Publication number: IT9083474A1
Application number: IT083474A
Authority: IT
Inventors: Samuel Spinner
Original assignee: Samuel Spinner
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-03-12
Also published as: IL95669A; IT9083474A0; DE4029884A1; CA2026119C; CA2026119A1; FR2653502A1; GB9021817D0; FR2653502B1; GB2241458B; IL95669A0; GB2241458A; IT1254046B; JPH03229006A

Description

"ELEMENTO DI RINFORZO TUBOLARE E PROCEDIMENTO PER REALIZZARLO" "TUBULAR REINFORCEMENT ELEMENT AND PROCEDURE FOR REALIZING IT"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce ad un elemento di rinforzo tubolare fra un elemento tubolare cavo ed un secondo elemento, ed anche ad un procedimento per costruire tali elementi tubolari. The present invention relates to a tubular reinforcement element between a hollow tubular element and a second element, and also to a method for constructing such tubular elements.

Il trovato è applicabile in particolare al rinforzo del collegamento fra due elementi tubolari cavi, ad esempio .nella costruzione del telaio tubolare di una bicicletta, e quindi viene descritto di seguito riferendosi a questa applicazione, ma si può comprendere che si potrebbe anche utilizzare vantaggiosamente il trovato in molte altre applicazioni . The invention is applicable in particular to the reinforcement of the connection between two hollow tubular elements, for example in the construction of the tubular frame of a bicycle, and is therefore described below with reference to this application, but it can be understood that it could also be advantageously used the found in many other applications.

TECNICA NOTA TECHNIQUE NOTE

Una tecnica comune per congiungere due elementi tubolari cavi, ad esempio nella costruzione di telai di biciclette, è di utilizzare un'aletta esterna che comprende un manicotto avvolgente e collegato alla superficie esterna di un primo elemento tubolare, e formato da una flangia periferica collegata alla superficie esterna del secondo elemento tubolare. Si può effettuare il collegamento dell'aletta esterna tramite saldatura o brasatura. A common technique for joining two hollow tubular elements, for example in the construction of bicycle frames, is to use an external flap which comprises an enveloping sleeve connected to the external surface of a first tubular element, and formed by a peripheral flange connected to the external surface of the second tubular element. The external fin can be connected by welding or brazing.

Mentre una tale costruzione di giunto tubolare fornisce una resistenza meccanica relativamente alta, detto giunto è anche visibile e quindi il suo aspetto esterno non ne guadagna; inoltre è costoso da produrre. While such a tubular joint construction provides relatively high mechanical strength, said joint is also visible and therefore its external appearance does not gain any; it is also expensive to produce.

Il brevetto tedesco 94,366 descrive un procedimento per congiungere due sezioni tubolari di telai di biciclette. German patent 94,366 describes a process for joining two tubular sections of bicycle frames.

Questo elemento di rinforzo è una fusione a cera persa costoso da fabbricare. This reinforcing element is an expensive lost wax casting to manufacture.

Il brevetto britannico 421,687 si riferisce alle alette di sella per le biciclette, essendo esse un tranciato da imbutitura di normale standard completamente simmetrico avente un fondo piatto con o senza le linguette opzionali ottenute tagliando scanalature nella parete laterale di detta aletta. British Patent 421,687 relates to saddle flaps for bicycles, being a standard fully symmetrical deep drawing blank having a flat bottom with or without the optional tabs obtained by cutting grooves in the side wall of said flap.

DESCRIZIONE DEL TROVATO DESCRIPTION OF THE FOUND

Uno scopo del presente trovato è di fornire un elemento di rinforzo tubolare fra un elemento tubolare cavo ed un secondo elemento tubolare, ed anche un procedimento per la costruzione di un tale elemento di rinforzo, avente dei vantaggi rispetto a quanto detto sopra. An object of the present invention is to provide a tubular reinforcing element between a hollow tubular element and a second tubular element, and also a method for the construction of such a reinforcing element, having advantages with respect to the above.

Un altro scopo del presente trovato è di fornire un elemento di rinforzo, ed un procedimento per realizzarlo, applicabile soprattutto alla costruzione di telai di biciclette. Another object of the present invention is to provide a reinforcing element, and a method for making it, applicable above all to the construction of bicycle frames.

Uno scopo ulteriore del presente trovato è di fornire un elemento di rinforzo costituito da uno sbozzoto stampato tramite una lavorazione consistente in un'azione a doppio effetto. A further object of the present invention is to provide a reinforcing element consisting of a molded blank through a process consisting of a double-acting action.

Secondo il presente trovato, è previsto un elemento di rinforzo tubolare, costituito da uno sbozzato stampato, fra un elemento tubolare cavo avente un'estremità aperta ed un secondo elemento tubolare, detto elemento tubolare comprendendo una sezione cilindrica assialmente fessurata con quattro fessure estendentisi a partire da una parete terminale concava. According to the present invention, a tubular reinforcement element is provided, consisting of a molded blank, between a hollow tubular element having an open end and a second tubular element, said tubular element comprising an axially slotted cylindrical section with four slits extending from by a concave end wall.

Una tale costruzione facilita la produzione dell'elemento di rinforzo tramite l'utilizzo di un procedimento monostadio a doppio effetto del tipo stampaggio profondo. Such a construction facilitates the production of the reinforcing element through the use of a single-stage double-acting process of the deep drawing type.

Viene aumentata anche la lunghezza delle estremità' dell'aletta interna, dove dette estremità si collegano ai due elementi, per formare dei listelli di materiale di brasatura, aumentando cosi ulteriormente la resistenza meccanica del giunto tubolare . The length of the ends of the internal fin is also increased, where said ends connect to the two elements, to form strips of brazing material, thus further increasing the mechanical strength of the tubular joint.

Secondo altre caratteristiche della realizzazione preferenziale del trovato descritta di seguito, il secondo elemento ha una sagoma esterna curva, e la parete terminale dell'elemento di rinforzo interno ha una superficie esterna curva complementare alla superficie esterna curva del secondo elemento. According to other characteristics of the preferred embodiment of the invention described below, the second element has a curved external shape, and the end wall of the internal reinforcing element has a curved external surface complementary to the curved external surface of the second element.

L'aletta interna viene collegata mediante brasatura all'elemento tubolare cavo ed al secondo elemento . The internal fin is brazed to the hollow tubular element and to the second element.

Secondo ulteriori caratteristiche della realizzazione descritta, l'elemento tubolare cavo viene collegato secondo un angolo obliquo al secondo elemento, ad esempio un altro elemento tubolare, come nella costruzione di un telaio di bicicletta. In tal caso, l'estremità aperta dell'elemento tubolare cavo che riceve l'elemento di rinforzo viene tagliata inizialmente secondo un’inclinazione corrispondente all'angolo obliquo, e la parete terminale del detto elemento di rinforzo viene ottenuta solidalmente con la sua parete laterale secondo lo stesso angolo obliquo. According to further characteristics of the embodiment described, the hollow tubular element is connected at an oblique angle to the second element, for example another tubular element, as in the construction of a bicycle frame. In this case, the open end of the hollow tubular element which receives the reinforcing element is initially cut according to an inclination corresponding to the oblique angle, and the end wall of the said reinforcing element is obtained integrally with its side wall at the same oblique angle.

Un elemento di rinforzo tubolare costruito secondo le caratteristiche suddette dimostra un grado molto elevato di resistenza meccanica, a causa di un'area di contatto superficiale ingrandita fornita dal detto elemento di rinforzo per collegare insieme i due elementi. A tubular reinforcing element constructed according to the above characteristics demonstrates a very high degree of mechanical strength, due to an enlarged surface contact area provided by said reinforcing element to connect the two elements together.

Inoltre, poiché l'elemento è interno, viene nascosto alla vista, e quindi fornisce un'estetica pulita e non interrotta. Also, because the element is internal, it is hidden from view, and therefore provides a clean and unbroken aesthetic.

Secondo un altro aspetto del trovato, viene fornito un procedimento per la costruzione di un elemento di rinforzo tubolare, partendo da uno sbozzato piatto che viene forzato attraverso uno stampo d'imbutitura per assumere la configurazione richiesta . According to another aspect of the invention, a method is provided for the construction of a tubular reinforcement element, starting from a flat blank which is forced through a drawing mold to assume the required configuration.

In una realizzazione descritta, l'elemento di rinforzo viene collegato tramite brasatura simultaneamente sia all'elemento tubolare cavo sia all'altro elemento dopo l'inserimento di detto elemento entro l'estremità aperta dell'elemento tubolare cavo. In a described embodiment, the reinforcing element is brazed simultaneously to both the hollow tubular element and the other element after the insertion of said element into the open end of the hollow tubular element.

In una seconda realizzazione descritta, dopo l'inserimento di detto elemento entro l'estremità aperta dell’elemento tubolare cavo, la parete laterale di detto elemento viene collegata inizialmente tramite brasatura all'elemento tubolare cavo . In a second embodiment described, after the insertion of said element into the open end of the hollow tubular element, the side wall of said element is initially connected by brazing to the hollow tubular element.

Poi, l'elemento tubolare viene disposto contro il secondo elemento, e la parete terminale dell'elemento di rinforzo viene collegata mediante brasatura al secondo elemento. Then, the tubular member is placed against the second member, and the end wall of the reinforcing member is brazed to the second member.

Altre caratteristiche e vantaggi derivanti dal trovato appariranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata. Other characteristics and advantages deriving from the invention will appear evident from the description given below.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Il trovato viene qui descritto, soltanto a titolo esemplificativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The invention is described here, by way of example only, with reference to the attached drawings, in which:

- la fig. 1 è una vista in pianta illustrante l'elemento di rinforzo utilizzato nel giunto tubolare delle figg. 3 e 4 nella sua condizione piatta iniziale, illustrante gli scarichi settoriali; - fig. 1 is a plan view illustrating the reinforcing element used in the tubular joint of Figs. 3 and 4 in its initial flat condition, illustrating the sectoral discharges;

- la fig.2 illustra l'elemento di rinforzo di fig.l nella sua condizione imbutìta prima di essere inserito nell'estremità aperta di uno degli elementi tubolari; - Fig. 2 shows the reinforcing element of Fig. 1 in its drawn condition before being inserted into the open end of one of the tubular elements;

- la fig.3 è una vista verticale laterale, in sezione parziale, illustrante una realizzazione di giunto tubolare costruito utilizzando l'elemento di rinforzo secondo il presente trovato;. la fig.4 è una vista dall'alto illustrante il giunto tubolare di fig.3. - Fig. 3 is a lateral vertical view, in partial section, illustrating an embodiment of a tubular joint constructed using the reinforcing element according to the present invention; Fig. 4 is a top view illustrating the tubular joint of Fig. 3.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L'elemento di rinforzo illustrato nelle figure è idoneo in particolare al collegamento di due elementi tubolari, 2 e 4, ad esempio nella costruzione di un telaio di bicicletta. The reinforcing element illustrated in the figures is particularly suitable for connecting two tubular elements, 2 and 4, for example in the construction of a bicycle frame.

Come illustrato in fig.3, l'elemento tubolare 2 viene collegato in corrispondenza alla sua estremità aperta con la faccia esterna dell'elemento tubolare 4 secondo un angolo obliquo. As shown in Fig. 3, the tubular element 2 is connected at its open end with the external face of the tubular element 4 according to an oblique angle.

Secondo il presente trovato, l'elemento tubolare 2 viene collegato all'elemento tubolare 4 utilizzando un elemento ulteriore, chiamato di seguito elemento di rinforzo e genericamente indicato con 10, per distinguerlo dall'aletta esterna utilizzata normalmente nella costruzione di telai di biciclette ed altri dispositivi similari. According to the present invention, the tubular element 2 is connected to the tubular element 4 using a further element, hereinafter referred to as a reinforcing element and generically indicated with 10, to distinguish it from the external fin normally used in the construction of bicycle frames and others. similar devices.

Nel giunto tubolare ottenuto con l'utilizzazione dell'elemento di rinforzo 10, questo viene disposto internamente all'estremità aperta dell'elemento tubolare 2. In the tubular joint obtained with the use of the reinforcing element 10, this is arranged inside the open end of the tubular element 2.

Esso comprende una parete laterale 12 della stessa configurazione, e collegata alla faccia interna, dell'estremità aperta dell'elemento tubolare 2, ed una parete terminale 14 formata integralmente con, ed estendentesi attraverso, la parete*laterale 12. La parete terminale 14 è sostanzialmente a livello dell'estremità aperta dell'elemento tubolare 2 ed è collegata alla faccia esterna dell'elemento tubolare 4 . It comprises a side wall 12 of the same configuration, and connected to the inner face, of the open end of the tubular element 2, and an end wall 14 integrally formed with, and extending through, the side wall 12. The end wall 14 is substantially at the level of the open end of the tubular element 2 and is connected to the external face of the tubular element 4.

La costruzione dell'elemento di rinforzo 10, ed un procedimento per realizzarlo, {tramite un procedimento del tipo stampaggio profondo), vengono illustrati più specificatamente nelle figg. 1 e 2. Quando l'elemento di rinforzo 10 viene ottenuto tramite un procedimento del tipo stampaggio profondo, viene dapprima stampato uno sbozzato piatto 10' della configurazione richiesta partendo da una lamiera piatta come illustrato in fig.l. The construction of the reinforcing element 10, and a process for making it, (by means of a process of the deep drawing type), are illustrated more specifically in figs. 1 and 2. When the reinforcing element 10 is obtained by means of a method of the deep drawing type, a flat blank 10 'of the required configuration is first molded starting from a flat sheet as illustrated in Fig.

Lo sbozzato piatto 10' assume poi la forma imbutita in uno stampo d'imbutitura in una singola operazione a doppio effetto, come illustrato in fig.2. The flat blank 10 'then assumes the form drawn in a deep drawing mold in a single double-acting operation, as illustrated in Fig. 2.

Lo sbozzato piatto illustrato in fig.l comprende una struttura centrale 14' che, nella forma stampata dell'elemento come illustrata in fig . 2, sèrve a definire la parete terminale 14 dell'elemento. The flat blank illustrated in Fig. 1 comprises a central structure 14 'which, in the molded form of the element as illustrated in Fig. 2, serves to define the end wall 14 of the element.

Lo sbozzato 10' è una superficie concava opportunamente angolata avente una sezione cilindrica con quattro fessure, come illustrato in fig. 2. The blank 10 'is a suitably angled concave surface having a cylindrical section with four slots, as illustrated in fig. 2.

Lo sbozzato 10’ viene ulteriormente ottenuto con un foro centrale 18 attraverso la struttura 14', e con un ulteriore foro opzionale 20 attraverso ogni linguetta 12a' - 12d’. The blank 10 'is further obtained with a central hole 18 through the structure 14', and with a further optional hole 20 through each tab 12a '- 12d'.

Il foro 18 è presente quindi nel centro della parete terminale 14 nella condizione imbutita dell'elemento interno illustrato in fig. 2, mentre i fori 20 sono presenti attraverso le linguette 12a -12d che definiscono la parete laterale dell 'elemento . The hole 18 is therefore present in the center of the end wall 14 in the drawn condition of the internal element illustrated in fig. 2, while the holes 20 are present through the tabs 12a -12d which define the side wall of the element.

Il foro centrale 18 è preferibilmente di una configurazione non circolare, ad esempio quadrata, poiché può essere utilizzato nel posizionamento dello stampo d’imbutitura quando l'elemento viene formato tramite il procedimento d'imbutitura. The central hole 18 is preferably of a non-circular configuration, for example square, since it can be used in the positioning of the deep drawing mold when the element is formed through the deep drawing process.

I fori opzionali 20 attraverso le linguette 12a -12d sono illustrati con una configurazione circolare, ma anch'essi possono essere non circolari . The optional holes 20 through the tabs 12a -12d are shown in a circular configuration, but they too may be non-circular.

Questi fori servono alla distribuzione degli sforzi nella configurazione del gruppo. These holes are used for the distribution of stresses in the configuration of the group.

Nel corso del procedimento d'imbutitura, le linguette 12a' - 12d' vengono curvate fuori dal piano della struttura centrale 14', in modo da definire la sezione cilindrica a quattro fessure. During the drawing process, the tabs 12a '- 12d' are curved out of the plane of the central structure 14 ', so as to define the cylindrical section with four slots.

Dopo la formazione dell'elemento di rinforzo 10 illustrato in fig. 2 come descritto sopra, esso viene inserito entro l'estremità aperta dell'elemento tubolare 2, con la parete terminale 14 sostanzialmente a livello di, ed estendentesi attraverso a, l'estremità aperta dell'elemento tubolare . After the formation of the reinforcing element 10 illustrated in fig. 2 as described above, it is inserted into the open end of the tubular element 2, with the end wall 14 substantially level with, and extending through a, the open end of the tubular element.

L'elemento tubolare 2 con la sua aletta interna 10 viene poi disposto solidamente contro la faccia esterna dell'elemento tubolare 4, e poi tutto il gruppo viene brasato tramite un procedimento di brasatura convenzionale. The tubular element 2 with its internal fin 10 is then arranged solidly against the outer face of the tubular element 4, and then the whole assembly is brazed by means of a conventional brazing process.

Alternativamente, la brasatura può essere un procedimento a due stadi, in cui l'elemento 10 viene brasato dapprima sull'elemento tubolare 2, e poi viene brasato sulla faccia esterna dell 'elemento tubolare 4. Alternatively, the brazing can be a two-stage process, in which the element 10 is first brazed on the tubular element 2, and then is brazed on the outer face of the tubular element 4.

Lo sbozzato 10' ha le dimensioni in modo che, nella sua forma imbutita come illustrata in fig. 2, le facce esterne delle linguette 12a - 12d, che definiscono la parete laterale 12, si impegnano con la faccia interna dell'elemento tubolare 2 così da mantenere l'elemento posizionato fino al momento del collegamento tramite l'operazione di brasatura successiva . The blank 10 'has the dimensions so that, in its drawn form as illustrated in fig. 2, the external faces of the tabs 12a - 12d, which define the side wall 12, engage with the internal face of the tubular element 2 so as to keep the element positioned until the moment of connection by means of the subsequent brazing operation.

E' quindi chiaro che il giunto illustrato dimostrerà un alto grado di resistenza meccanica a causa della accresciuta superficie di contatto fornita dall'elemento di rinforzo 10 per congiungere i due elementi tubolari 2 e 4. It is therefore clear that the illustrated joint will demonstrate a high degree of mechanical strength due to the increased contact surface provided by the reinforcing element 10 to join the two tubular elements 2 and 4.

Inoltre, essendo l'elemento di rinforzo 10 nascosto alla vista, il giunto tubolare presenta un aspetto pulito e non interrotto. Furthermore, since the reinforcement element 10 is hidden from view, the tubular joint has a clean and uninterrupted appearance.

Lo scarico offerto dalle quattro fessure orientate curvate fornisce un altro vantaggio importante. The drain offered by the four curved oriented slots provides another important advantage.

Ciò facilita l'imbutitura dello sbozzato alla forma dell'aletta interna come illustrato in fig. 2, tramite un'operazione d'imbutitura a monocorsa in due stadi. This facilitates the drawing of the blank to the shape of the internal flap as illustrated in FIG. 2, by means of a two-stage single-stroke drawing operation.

Mentre l'elemento di rinforzo 10 è stato descritto sopra come costruito mediante un procedimento del tipo stampaggio profondo, si può capire che potrebbe essere costruito secondo altri procedimenti, ad esempio tramite un procedimento di fusione a cera persa, o un procedimento convenzionale di stampaggio profondo pluristadio. While the reinforcement member 10 has been described above as being constructed by a deep drawing method, it can be understood that it could be constructed by other methods, for example, by a lost wax casting method, or a conventional deep drawing method. multi-stage.

L'elemento di rinforzo può anche essere utilizzato per applicazioni diverse dal congiungere due elementi tubolari per costruire un telaio di bicicletta . The reinforcement member can also be used for applications other than joining two tubular members to construct a bicycle frame.

Sono possibili altre variazioni, modificazioni ed applicazioni del trovato senza uscire dall'ambito dello stesso come di seguito rivendicato. Other variations, modifications and applications of the invention are possible without departing from the scope of the same as claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1 - Internal reinforcing element for tubular joint between two tubular elements, characterized in that it comprises a cylindrical section with axial slots integral with a concave end wall (14). 2 - Element as in claim 1, characterized in that it is obtained from a flat molded blank (10 ') by means of a single-stage double-acting deep drawing process. 3 - Element as in claim 2, characterized by the fact that said blank (10 ') includes four sectional drains, two of them arranged symmetrically along its longitudinal axis, while the other two are arranged along its transverse axis. 4 - Element as claimed in Claim 3, characterized in that said flat blank (10 ') comprises four tabs (12a-d), two of them being on the longitudinal line of symmetry, and the other two on the transverse line. 5 - Element as in Claim 1, characterized in that it is connected to said hollow tubular elements (2,4) by brazing. 6 - Element as in Claim 1, characterized in that said end wall (14) is obtained with a central hole (18). 7 - Element as claimed in Claim 6, characterized in that said flat molded blank (10 ') is constructed with a non-circular central machining hole (18) for reference e. of polarization. 8 - Element as claimed in Claim 2, characterized in that said blank (101) is constructed with holes (20) for distributing the stresses at the ends of solid sections of resulting tabs (12a-d). 9 - Element as claimed in Claim 2, characterized in that said sectional outlets are obtained with stress relief holes at the junction. 10 - Element as claimed in one or the other of the preceding claims, characterized in that said blank (10 ') is suitable for forming a plurality of angled reinforcing elements and tube diameters which can be used in the construction of bicycle frames. 11 - Procedure for constructing an internal reinforcement element for a joint comprising the steps of: