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cadre de vélocipéde en pillage léger et procédé d'assemblage de ses parties constitutives,
La présente invention a pour objet des perfection- nements apportés aux cadres de vélocipèdes en alliage léger et aux procédés d'asemblage des éléments- constitutifs :
tubes et raccords, de ces cadres,
Une première caractéristique de l'invention ré- aide en ce que les tubes qui s'emboîtent dans les raccords . y sont assujettis par des sertissages opérés à ltaide d'ap- pareils à dudgeonner, de l'intérieur vers l'extérieur du tube, de façon dune part à expandre le diamètre de ce dernier, à annuler le jeu initial entre raccords et tubes . et empêcher toute rotation des pièces et d'autre part à for- mer des bourrelets accrochant le tube dans des gorges pra- tiquées préalablement dans le raccord, pour réaliser une
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liaison mécanique dans lesens du déboîtement.
Une seconde caractéristique réside en ce que les raccords sont munis d'ouvertures destinées au passage de l'outil à sertir ou du tube lui-même, ouvertures situées sur la face opposée à l'arrivée du tube et dans le prolonge- ment de cette arrivée et pratiquées, sur au moins un des raccords d'extrémité de chaque tube, pour permettre le dégagement du tube et de l'outil à dudgonner,
Une troisième caractéristique réside en ce que les extrémités des branches de la fourche avant, mandrinées selon une section en lemniscate sont tout d'abord serties sur un noyau profilé placé à leur intérieur, le contact étant obtenu par éerasement à la presse de façon à resse- rer la branche de fourche dans sa partie médiane, la tête ,
de fourche étant de même sertie sur les branches de fourche par déformation à la presse de ses flancs au voisinage de son axe desymétrie.
Une sutre caractéritique porte sur un mode, de fixation, sur les branches de fourche, des pattes¯de fourche, dans lesquels la patte est munie d'une queue conique d'an- gle très faible pour réaliser un coincement,que l'on emman- che sur un cône de même angle usiné dans la branche de four- che, la queue portant deux évidements mortaisés et diamétra- lement opposas dans lesquels on refoule le métal de la bran- che de fourche .
D'autres caractéristiques ressortiront mieux au cours de la description qui va suivre en se référant au dès- sin annexé lui en montre uniquement à titre indicatif quel- ques forme d'exécution,
Gur ce dessin :
Fig. 1, montre la disposition des tubes et raccords
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d'un cadre de vélocipède.
Fig.2, montre une variante des raccords du tube de direction.
Fig.3, montre, en coupe, une exécution selon l'invention, d'un tube de direction après sertiss-age des tubes.
Fig.4, montre-une variante de la figure 3,
Fig.5, montre, en coupe verticale, l'assemblage sur la tête de fourche) des branches de fourche avant.
Fig.6, est une coupe horizontale selon la ligne
AA-BB de la figure 5,
Fig.7, montre l'exécution de la patte de fourche ayant,' en-vue extérieure.
Fig.8 et 9, sont des coupes de la queue conique de cette patte avant et .après sertissage.
D'ordinaire (fig.l) les raccords 1 du tube de direction, 2 de selle, 3 de pédalier, sont assemblés par' 'brasure sur'les tubes d'acier 4, 5 et 6. En pratique le rac- cord 1 est (fig.2) constitué par deux raccords distincts la. lb brasés sur un tube lc. Mais la brasure comme la soudure diminueraient notablement la résistance du métal par suite de la surchauffe imposée, si l'on faisait emploi d'alliages légers,
Selon l'invention, on fait usage de tubes en alliages légers rentrant initialement à frottement doux dans des raccords également en alliages légers et y étant ensuite assujettis par deux opérations : d'une part sertis- sage par formation de bourrelets d'accrochage et d'autre part refoulement du métal par expansion pour annuler le jeu initial.
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Dans le cas, par exemple, de l'assemblage du tube horizontal 6 (fig.3) dans le raccard de direction 1, le dit tube 6 estemmanché à frottement doux dans le raccord 1.
Puis, grâce à une ouverture 10 pratiquée.dans la raccord 1, on introduit dans le tube un appareil à sertir, du type utilisé pour le dudgeonnage des tubes de chaudière à vapeur, mais muni de billes sphériques aux lieu et place des galets coniques, On refoule le métal du tube dans les gorges cir- culaires 16 pratiquées au préalable dans le raccord, en pro- voquant la formation des bourrelets 17 qui s'opposeront au déboîtement du tube, Une fois ce sertissage effectué, on se sert d'un appareil à dudgeonner muni de galets cylindriques, pour refouler par expansion le métal du tube sur la longueur 18- 19 correspondant à la longueur d'emboîtement du tube dans le raccord.
On annihile ainsi le léger.jeu existant entre le tube et le raccord, Si l'on voulait à partir de cet instant provoquer une rotation du tube, on produirait immédiatement un grippage énergique par suite d'une proprié- té spéciale aux contacts de surface alliage d'aluminium sur alliage d'aluminium.
Puisque le sertissage doit être pratiqué à chaque extrémité des tubes, il sera nécessaire de ménager dans au moins un des deux raccords intéressant chaque tube, du c8té opposé à l'arrivée du tube et dans son prolongement,'une ou- verture telle que 9, 10, 11, qui permette le passage de l'outil à sertir et dudgeonner ou dans certains cas du tube lui-même, ces ouvertures pouvant du reste résulter unique- uent d'une forme particulière donnée au raccord.
Ces ouvertures seront, après opération, obturées par plaquettes toiles que 23 fixées, par exemple, par un. rabattement des lèvres (10a) de l'ouverture (10)
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Le nombre et la disposition des gorges 16 et bour- . relets 17 peut varier, par exemple gorges hélicoïdales 16a à pas contraires et bourrelets 17a comme représenté en figu- re 3 pour l'assujetissement du tube 5 dans le raccord 1, de façon à résister à la fois aux efforts de torsion et traction.
Cependant 'il a été juge préférable d'adopter (fig. au moins trois gorges circulaires 16 et l'on procède préfé- rablement dans l'ordre suivant, pour le sertissage :
1 formation du bourrelet 17b situé à l'extrémité du tube 6 ;
2 formation du bourrelet situé à l'extrémité oppoaée (non représentée) du tube 6; '3 formation successivement des bourrelets inté- rieurs 17d les plus éloignés de l'extrémité du tube;
4 formation des bourrelets intermédiaires 17c.
Ce mode opératoire procure les avantages suivants : Comme au',cours de L'opération, les raccords 1, 2 et 3 du cadre sont solidement maintenus dans un montage régide, lors- qu'on procède au sertissage des bourrelets intérieurs 17d, on provoque un léger raccourcissement des tubes. La portion du tube qui est refoulée dans les gorges 16 tend en effet à stallonger en passant de la forme droite à une forme incur- vée.
Le tube étant d'une part déjà maintenu dans les rac- corda par le sertissage des bourrelets d'extrémités 17b et lorientati-on des extrémités des raccords ne pouvant changer par suite de leur rigidité, il en résulte une mise en tension des tubes qui se traduit par une rigidité plus grande de l'ensemble du cadre,
Enfin dans la dernière opérations relative aux bourrelets intermédiaires 17c, on provoque une tension des
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fibres de métal comprise entre les bourrelets d'extrémité
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lob et les 0:2S intérieurs 17.
'::;::', ''; 1;E::1",1011 ÙU .¯ tdl, tend à extraire les bourre- lets des LorL :c11rQ. Ce dégagement ne pouvant se faire que ".:'c une diminutiun :le la hauteur des bourrelets ou Ulle uL10..2.;.. tiC:1 düûs le diamètre des raccords,amène une trGi3 1: ,:!-.:r,:::.:tion élastique qui parfait le sertissage des bourrelé'.3 extrêmes, et améliore la tenue du raccord aux vibrations. En outre, par l'effet des trois sertissages, il
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sc produit !a :éGr grippée des métaux en contact qui dispea- se de l'eru¯l i d'une goupille: coe en figure 3, pour empê- cher li rotation des tubes dUl1S les raccords.
Le.j ¯iJ==ex 16 sont obligatoirement usinées à l'a- vance etle raccord présente à cet endroit des renflements 30 pour ne pas affaiblir sa résistance.
Le tube de direction 31 (fig.4) en acier est noyé dans le corps 24 de la tête de fourche au moment de la coulée.
La tête de fourche 24 comporte des évidements 25
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pratiques per Q3udrinae qui, en section droite, (partie gauche de lu figure 6) présentent une forme de lemniscate avec deux ailes circulaires raccordées par des courbes à grand rayon, à concavité tournée vers l'extérieur. Chaque tube 26 constituant une brunche de la fourche avant est aplati à son extrémité à l'aide de mandrins intérieurs et de
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matrices extérieures pour l'amener à la forme des évidements 25, ce qui j;:,-,8lrc d'ailleurs L Su section un moment d'inerte ;ßuivale!a ;. celui de la section elliptique usuelle.
¯v::.',: io;1:#e on foriiis définitive, on introduit.: à force un nojeiu 27 (profilé en olli6ge léger à haute rdsitanw ce), de longueur s.:;rc'rox:i!.J.oti78ïJent égale à la hauteur de la
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tête de fourche 24.
Puis par l'action de deux mâchoires de forme con- venable insérées entre les deux plateaux d'une presse hydrau- lique et agissant en sens opposé de part et d'autre du tube 26 dans sa partie médiane (zne située autour de l'axe X.Y.), on tend à diminuer l'intervalle 41 existant entre tube et noyau. Ce resserage en provoquant une déformation du tube exerce une traction sur les fibres du métal et vient appli- quer énergiquement les parois intérieures du tube avoisinant les extrémités du grand diamètre contre le noyau 276 L'ex- trémité du tube 26 est ensuite engagée dans les évidements 25 de la tête de fourche et l'on sertit de la même façon suivant X.Y. le corps de la tête de fourche sur ,les branches 26, de façon à réduire les intervalles 42.
Par un mode opératoire analogue, on peut égale- ment obtenir un sertissage s'opposant au déboîtement en hau- teur de la branche de fourche -On pratique dans les noyaux 27 des évidements 43 (figure 5 et figure 6 coupe BB. ), effectuas par une fraisure circulaire (non représentée) ou par une fraise de forme d'un rayon légèrement supérieur au rayon du congé de raccordement des deux portions de circonfé- ronces situées aux extrémités du grand diamètre du noyau.. A la presse on emboutit le tube suivant 44, en engageant le métal dans 1 avidement 43.
On procède ensuite de même pour le métal du corps 24 que l'on emboutit à la presse suivant 45
Après cette dernière opération les branches 26 sont rigidement fixées dans la tête de fourche 24 et cette liaison ne peut être détruite ni par les choc ni par les vibrations.
La patte de fourche 51 avant est munie (fig.7) dtune queue conique 52 à cône très faible, dit à coincement que l'on emmanche dans un cône de même angle usiné dans la branche de fourche 26, et se termine par un filetage 55
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s'engageant dans un tiJI'8UÙJL;2 correspondant de ladite four- , che, La queue présente eu outre des évidements 56 matricés àiaRétra1e.;.it opposas (11=.8) dont le rayon et la profon-
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deur vont en décroissant eu remontant de la butée 57 vers
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le filetée J50 u :o:ùc.;JlJel;
J1lt la queue 52 dans la branche de four- che 26 et "'..1, 1- vissunt à refus, on bloque les deux cônes l'un dans 1'autre, (toutefois le branche de fourche 6 doit
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être correctement usinée pour que son extrémité ne vienne
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qu'à uns tifli faible distance de la butée 57). Puis à la presse et a.><#e un outilldte appropria, on force le métal de la bronche de fourche à épouser les évidements 56, en créant d3s nervures Jù.
Les r rideL:ents 56 sont convenablement dimensionnés pour qU1dU J"U de cette oprdtion, le profil de la fibre uloyenae de 1-.. ùTuche de fourche tende à s'allonger en pas- sont t üa 1- Fvj..-, ::,'01,<1e b. lu forme nervurée. Il en résulte un tirage du =.,± iil, qui vient appliquer énergiquement la branche de fourche sur la 7u,--uc,, dans le voisinage des portions àe circonférence 60. rn U.l J:.'(;:, les nervures 59 ainsi créées', grâce à l<:ur faible 1. :, de courbure, brident le tube 26 et augmen-, ,-en% se ::cjgi''i:5. Les 4à'a.ley.e:.s de la patte, par suite de cette :.iiéi#1, ne peuvent plus provoquer une ovalisation du tube 2G.
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-#,-; lej CJQ die; f ourdies avant munies d'un évi- ùe:e:z-t S J¯: 1 p:..sae de l'be de roue 54, on diminue uùi,dJ3:.1:., )', -.- =.;il,à-,1-iiuJ; de l'at'tjche par rapport à 1'.;LE< de 1" -'Ü.<-':: t pjr ,mite 1,,; fatigue de cette attache, en î;;is<;1; 1;+à>.ei l'uxe z-s à,# lu branche 26 nettement au- des.-.us de 1'Le 54 du tnoeu. L Jistauce, suivant l'horizon-
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tale,de la butée 57 à la verticale de l'axe 54, (les réac- tions dynamiques etstatiques de la roue passant d'ailleurs par cette verticale), se trouve en effet diminuée de façon appréciable, sans que soit modifiée la distance de la butée 57, (comptée de l'axe z-z), à l'axe 34 du moyeu..
L'attache des pattes de la fourche arrière sera conçue. sur le même principe.
L'inventon porte en outre,à titre de produits industriels nouveaux,. sur les cadres de vélocipède obtenus par l'assemblage selon le procède' ci-dessus, de tubes et de raccords en alliages légers à haute résistance.