<Desc/Clms Page number 1>
"PROCEDE ET MACHINE POUR LA FABRICATION DE JANTES, ET JANTES OBTENUES PAR CE ;.. PROCEDE ET CETTE MACHINE".
L'invention concerne la fabrication de jantes, par exemple.de 'jantes en duralumin pour roues de bicyclettes.
Les jantes en duralumin sont, actuellement, en général, faites à partir de tubes emboutis et'mis en forme. La fabrication par ce procède-est coûteuse car les tubes nécessitent une soudure qui, d'ailleurs, constitue, une ligne de moindre résistance qui oblige à renforcer les jantes.
La présente invention a pour objet la fabrication de jantes sans soudure à partir de bandes métalliques et non de tubes comme précédemment.'
Le procédé suivant l'invention, est caractérisé par le fait que ' là jante est obtenue à partir de bandes de métal dont les bords sont repliées sur eux-mêmes, l'un sur une face et l'autre sur la seconde face de la bande, .cette bande étant, de plus, pliée dans le sens longitudinal de façon à amener les replis des bords l'un en face de l'autre, puis à faire s'interpénétrer ces replis en constituant une jante à double paroi.
L'invention a également pour objet, une machine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comportant sur un bâti, une succession de galets conformant la gouttière de la jante, réalisant les replis des bords, des galets étant en outre combinés avec des noyaux appropriés pour amener les replis des bords l'un en face de l'autre, les faire s'interpénétrer pour réaliser un auto-agrafage de ces bords l'un par l'autre, et enfin donner la ' forme définitive à la jante.
La machine comporte, en outre, après les galets réalisant l'écrasement de l'agrafage, un jeu de galets antagonistes supplémentaire, le galet
<Desc/Clms Page number 2>
inférieur épousant le galbe de la partie inférieure du profilé appelée à de- venir la partie interne de la jante, le galet supérieur étant muni sur sa surface de travail de séries d'aspérités formant poinçons, ces poinçons ayant pour effet d'incruster partiellement les unes dans les autres les é- paisseurs de métal formant l'agrafe du profilé et d'interdire par consé- quent tout glissement de l'une quelconque de ces épaisseurs de métal par rapport aux autres.
La machine comporte également un dispositif pour cintrer et cou- per automatiquement le profilé obtenu en Vue de la réalisation définitive de la jante.
Ce dispositif est constitué essentiellement par : sabot disposé à la sortie de la dernière série de galets et dont la surface active forme avec la direction générale du profilé sortant d'entre lesdits galets un angle propre à provoquer le cintrage du profilé avec un rayon de courbure déterminé - une couronne de guidage du profilé ainsi cintré comportant une face d'appui circulaire dont le diamètre est égal à celui de la jante que l'on veut réaliser et une face d'appui latérale pourvue d'une rampe héli- coïdale prévue pour déporter latéralement le profilé au fur et à mesure de son avancement -. et des moyens pour sectionner automatiquement le profilé lorsqu'il a atteint la longueur nécessaire à la réalisation d'une jante.
La surface active du sabot de cintrage du profilé est, de préfé- ..rance, cintrée elle-même. En outre, l'angle d'attaque de ce sabot est cal- culé de telle sorte que le rayon de courbure du profilé soit légèrement inférieur au rayon de la face d'appui circulaire de la couronne de guidage et que, par conséquent, le profilé soit appuyé élastiquement contre ladite face d'appui. Le sabot de réglage est monté de façon réglable sur le bâti de la machine pour permettre de faire varier le rayon de courbure du profi- lé sùivant les besoins.
Le profil de la rampe hélicoïdale prévue sur,la face d'appui la- térale de la couronne de guidage est déterminé de telle sorte que'l'avance- ment du profilé sur la face d'appui circulaire et son déport latéral provo- qué par son contact sur ladite rampe hélicoïdale conduisent à la formation de spires jointives dont le diamètre est égal au diamètre de la jante à réaliser et dont le pas est égal à la largeur d'une jante.
L'organe du sectionnement du profilé à la longueur voulue est constitué par une fraise ou scie circulaire, montée vis-à-vis du profil, au bout d'un bras pivotant porté par un arbre fou situé dans l'axe de la couronne de guidage, et susceptible, par conséquent, d'un mouvement de rota- tion suivant une circonférence concentrique à l'axe des spires formées par le profilé, mais dans un plan fixe, la fraise ou scie circulaire étant en- traînée dans son mouvement de rotation par l'avancement de la spire du pro- filé avec laqueile elle est en prise, le sectionnement de cette spire se poursuivant progressivement au cours de son avancement circulaire par sui- te de son déport latéral et en raison de la fixité du plan de rotation de la fraise ou scie circulaire,
le sectionnement s'achevant complètement lors- que le déport du profilé devient égal à sa propre largeur, soit à chaque rotation complète d'une spire, la fraise ou scie circulaire attaquant alors la spire suivante par laquelle elle est entraînée et qu'elle sectionne à son tour suivant le même processus.
La fraise ou scie circulaire est actionnée par'un arbre moteur, dont l'axe coïncide avec l'axe de l'arbre fou portant le bras pivotant sur lequel- est montée la fraise ou scie circulaire, et qui transmet son mouve- ment à cette dernière par l'intermédiaire d'un jeu de renvois d'angles.
Dans un mode de réalisation avantageux, l'arbre moteur actionnant la fraise ou scie circulaire passe à l'intérieur de l'arbre fou portant le bras pive- tant.
<Desc/Clms Page number 3>
Outre l'outil de découpage, le bras pivotant porte un galet-guide sur lequel vient porter la face interne des spires du profilé qui déborde de la face d'appui circulaire de la couronne de guidage. D'autres galets- guides identiques sont portés par des bras supports solidaires du bras pi- votant portant l'outil de découpage, et, de préférence, régulièrement ré- partis sur la circonférence décrite.
Par ailleurs, d'autres galets-guides analogues aux précédents sont fixés sur le bâti de la machine, répartis sur une circonférence concentrique à la précédente et % la face externe des spires du profilé qui débor- dent de la face d'appui circulaire de la couronne de guidage vienne porter contre lesdits-galets-guides tandis que la face interne de ces mêmes spires prend appui sur les galets-guides précédents.
Dans le but de permettre l'utilisation du dispositif de sectionne- ment du profilé pour différents diamètres de jante, le bras pivotant portant l'outil de découpage est formé de deux parties susceptibles de coulisser l'une par rapport à l'autre pour modifier la longueur de l'ensemble. Dans ce cas, le système de transmission du mouvement de l'arbre moteur à l'outil de découpage comporte au moins un arbre extensible, les bras supports des galets-guides internes sont extensibles ou amovibles, et les supports des .galets-guides externes sont montés sur le bâti de manière à pouvoir coulis- ser radialement par rapport à l'axe général du dispositif.
L'invention a également pour objet des caractéristiques particu- lières d'un procédé permettant l'obtention de jantes à section rigoureuse- ment symétrique.
Suivant l'invention, la jante est réalisée au moyen de deux bandes métalliques, la première bande ayant ses bords repliés longitudinalement et symétriquement, et la seconde bande coopérant avec les bords de la première bande de façon à recouvrir ces derniers.
La première bande peut être pliée pour réaliser la forme extériéu- re de la jante, les bords étant ensuite, sur une faible hauteur, repliés vers l'extérieur, puis les replis formés sont pliés vers l'intérieur de la jante, de sorte que les bords repliés vers l'extérieur puissent être recou- verts par la seconde bande métallique.
Cette seconde bande métallique peut présenter une section en U renversé recouvrant les bords libres de la première bande conformée, cette seconde bande étant écrasée sur les bords libres de la première bande.
L'invention a, de'plus, pour objet une machine pour la mise en oeuvre du procédé permettant d'obtenir des jantes à section rigoureusement symétrique. Cette machine comporte deux séries de galets ou de guidages con- formant les deux bandes métalliques, et une troisième série de galets ou guidages réunissant les deux bandes pour former les jantes définitives.
L'invention a enfin pour objet, à titre de produits industriels nouveaux, les jantes réalisées par un procédé ou une machine ayant l'une au moins des caractéristiques qui viennent d'être décrites.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en de réfèrant à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins annexés.
Fig. 1 représente en élévation une jante obtenue par le procédé suivant l'invention.
Fig. 2 est une coupe agrandie suivant II-II de la Fig. 1;
Fig. 3 à 20 représentent différents stades de la fabrication d'un
<Desc/Clms Page number 4>
¯profilé suivant l'invention ainsi que, schématiquement, les portions de la machine nécessaire à la production de ce profilé.
Fig. 21 est une vue en perspective d'une portion de jante réalisée par le procédé suivant l'invention et avec les organes de la machine repré- sentés sur les figures 4 à 20.
Fig. 22 est une vue en perspective d'une portion de jante réalisée avec une machine comportant en outre les organes représentés sur les figures
23 et 24.
Fig. 23 est une vue de profil d'un galet utilisé pour la fabrica- tion de la jante représentée à la Fig. 22.
Fig. 24 est une vue schématisée représentant l'opération finale de la réalisation du profilé devant servir à la fabrication de la jante repré- sentée à la Fig. 22.
Fig. 25 est une vue schématisée de face du dispositif de cintrage et de sectionnement du profilé.
Fig. 26 est une vue schématisée du profil du dispositif de cintra- ge et de sectionnement du profilé.
Fig. 27 est une coupe transversale d'une jante suivant l'invention.
Fig. 28 est une coupe analogue à celle de la Fig. 1 avant assem- blage de deux bandes devant réaliser une jante.
Fig. 29 à 38 sont des coupes transversales d'une première bande formant la surface extérieure de la jante, les galets ou guidage de conforma- tion de la jante étant représentés sur les Figures 35 à 38.
Fig..39 à 41 sont des coupes transversales d'une seconde bande, les galets ou guidages de conformation étant représentés sur les figures 40 et 41.
Fig. 42 et 43 sont des coupes transversales, de la jante, et des galets réunissant les deux bandes.
Fig. 44 est une vue schématique d'une portion de machine de fabri- cation, de jantes comportant deux bandes métalliques.
La jante 1 représentée sur la figure 1 est montrée en coupe sur la Fig. 2, elle est fabriquée à partir d'une bande de métal dont les bords sont rabattus vers le milieu de la bande et comportant des replis 2 et 3 s'interpénétrant et réalisant un agrafage.
Les Fig. 3 à 20 représentent différents stades de la fabrication d'une jante à partir d'une bande 4 de duralumin représentée en coupe trans- versale sur la Fig. 3.
Cette bande 4 est d'abord courbée longitudinalement en passant entre deux galets 5 et 6 tournant autour d'axes 7 et 8 (Fig. 4). Puis la courbure de la bande 4 est accentuée entre deux galets 9 et 10 montés sur des axes 11 et 12 (Fig. 5). La bande 4 est enfin amenée à prendre une sec- tion en U par deux galets 13 et 14 de forme appropriée tournant sur des axes 15 et 16 (Fig. 6).
Les replis 17 et 18 des bords sont alors amorcés puis terminés par passages successifs entre des galets 19, 20, 21, 22 et 23, 24 tournant respectivement sur des axes 25,26, 27, 28, 29 et 30 (Fig. 7 à 9).
<Desc/Clms Page number 5>
Comme on le voit sur la Fig. 9, les replis 17 et 18 sont faits l'un vers une face et l'autre vers l'autre face de la bande 4.
Pour terminer la jante, on utilise une série de galets de formes différentes conformant le métal, celui-ci prenant appui sur des noyaux va- riés.
La Fig. 10 représente la première opération de rabattement d'une aile de l'U de la Fig. 9, vers l'intérieur de l'U au moyen d'un galet 31 tournant autour d'un axe 32. Le rabattement de l'aile de l'U est fait en prenant appui sur un noyau 33 fixé sur une partie 3-'. du bâti de la machine.
Les Fig. 11 à 13 représentent les différentes opérations effec- tuées pour rabattre complètement l'une des ailes de la bande 4. Ces opéra- tions comportent des passages successifs entre des galets 35,36, 37, 38 et 39,40 tournant respectivement sur des axes 41, 42, 43, 44, 45 et 46, les rabattements étant faits en prenant appui sur des noyaux 47, 48,et 49.
Ces noyaux peuvent être fixés au bâti de la machine ou à des pièces fixes quelconques au moyen de chaînes ou de câbles par exemple.
La Fig. 14 représente le rabattement, vers l'intérieur de l'U de la bande, de la seconde aile. Un noyau 50 fixé au bâti de la machine supporte le métal pendant qu'un galet 51 tournant sur un axe 52 appuie sur ce métal.
Dans les opérations suivantes, l'aile non encore complètement rabattue est soumise à l'action de séries de galets qui amènent les replis 17 et 18 l'un en face de l'autre (Fig. 15 à 17). Ces séries de galets suc- cessives 53,54, 55, 56 et 57, 58 tournent respectivement sur des axes 59, 60, 61, 62, 63 et 64 et le métal prend appui sur des noyaux 65,66 et 67 qui peuvent être comme les précédents accrochés à des câbles ou à des chaînes.
La gouttière ainsi obtenue passe alors entre deux galets 68 et 69 qui ont pour effet de faire s'interpénétrer les replis 17 et 18 en réa- lisant un agrafage. Ces deux galets 68 et 69 amorcent de plus des portées 70 et 71 le long de l'agrafage.
Les galets 68 et 69 tournent sur des axes 72 et 73.
Enfin, la gouttière est complètement'terminée par passage entre deux séries de galets 74,75, 76,77 tournant sur des axes 78, 79 et 80, 81, ces galets terminent les portées 70 et 71 et écrasent l'agrafage des replis 17 et 18. Pendant ces deux dernières opérations, le métal prend appui sur des noyaux 82 et 83.
Toutes les opérations qui viennent d'être décrites peuvent être effectuées sur la même machine, les séries de galets étant disposées les unes à la suite des autres et les noyaux étant éventuellement reliés les uns aux autres.
Dans une telle machine, la bande 4 entre à une extrémité pour ressortir à l'autre extrémité formée en gouttière, les bords 17 et 18 étant agrafés. Il ne reste plus ensuite qu'à cintrer la gouttière obtenue et à réunir les deux extrémités pour terminer la jante.
La figure 21 représente une portion de jante 101 telle qu'elle est réalisée par le procédé et avec la machine qui viennent d'être décrits.
Cette jante est formée à partir d'une bande dont les bords 102 et 103 sont repliés l'un sur l'autre et réalisent un auto-agrafage rigide dans le sens transversal. Toutefois, ces bords 102 et 103 repliés l'un sur l'autre peu- vent cependant coulisser l'un sur l'autre dans le sens axial figuré par le trait mixte 104, par exemple lorsque la jante est soumise à un effort de
<Desc/Clms Page number 6>
gauchissement se décomposant en un effort de torsion et un effort de traction axiale. La rigidité de cette jante n'est donc pas parfaite.
Au contraire, la jante représentée à la figure 22 est parfaitement rigide, car elle comporte des séries de poinçonnages 105 qui constituent au- tant d'incrustations partielles des bords 102 et 103 l'un dans l'autre et interdisent, par conséquent, tout glissement de l'un de ces bords sur l'autre dans un sens quelconque et en particulier dans le sens axial.
Ces incrustations sont obtenues en faisant'passer le profilé de- vant constituer la jante 101 entre deux galets antagonistes 106 et 107, ce dernier muni d'aspérités ou poinçons 108 (Fig. 23 et 24). Le galet 107 est entraîné en rotation par l'avancement du profilé et imprime sur celui-ci au fur et à mesure de son avancement les poinçons 108 dont il est muni.
Sur les figures 25 et 26 est représenté de façon schématique un dispositif continu de cintrage et de sectionnement du profilé à la longueur voulue pour la formation d'une jante de diamètre déterminé.
Le profilé 101 provenant de la machine telle qu'elle est décrite ci-dessus passe entre deux galets antagonistes qui peuvent être par exemple les galets 106 et 107 des figures 23,24, tangentiellement à une couronne de guidage 109 fixée sur un bâti 110. La couronne 109 comporte une face d'ap- pui circulaire 111 et une face d'appui latérale 112 (Fig. 26). A la sortie des galets 106 et 107, le profilé 101 se heurte à un sabot 113 dont la sur- face active 114 est cintrée et forme avec la direction suivie par le profilé un angle tel que celui-ci se trouve cintré avec un rayon de courbure légère- ment inférieur au rayon de la surface d'appui circulaire 111 de la couronne de guidage et s'applique, par conséquent, intimement contre cette surface dont il épouse exactement la circonférence.
La face d'appui latérale 112 de la couronne de guidage comporte une rampe hélicoidale 115 qui a pour effet de déporter latéralement le profilé au fur et à mesure où celui-ci avance sur la surface d'appui circulaire 111. Le profil de cette rampe hélicoïdale est tel que, lorsque le profilé a accompli un tour complet sur la surface d'appui circulaire, il se trouve déporté latéralement d'une distance égale à sa propre largeur, de sorte qu'il constitue un enroulement continu à .spires jointives. Le diamètre de ces enroulements est égal à celui de la jante qu'on veut réaliser et son pas égal à la largeur d'une jante.
Il conviendra, par conséquent, de séparer chaque spire en sectionnant régulièrement le profilé chaque fois qu'il aura accompli un tour complet sur la surface d'appui cir- culaire de la couronne de guidage pour réaliser ensuite une jante à l'aide de chaque spire séparée, par rapprochement et fixation des extrémités sec- tionnées.
Ce sectionnement est réalisé, suivant l'invention, d'une manière continue sans qu'il soit nécessaire d'immobiliser le profilé.
L'outil de sectionnement est constitué par une fraise 116 montée sur une tête 117 au bout d'un bras 118 solidaire d'un arbre creux 119 tour- nant fou dans un coussinet 120 fixé sur le bâti 110. L'axe de l'arbre 119 se confond avec l'axe de la surface d'appui circulaire 111 de la couronne de guidage. Le bras 118 peut donc pivoter librement et la fraise 116 décrire une circonférence faisant vis-à-vis aux spires formées par le profilé, mais située dans un plan immuable.
La fraise 116 est actionnée par un arbre 121 mû par un moteur 122.
L'arbre 121 est monté à l'intérieur de l'arbre creux 119 de manière à pou- voir tourner indépendamment de ce dernier. Il transmet son mouvement à la fraise 116 par l'intermédiaire des renvois d'angles 123 et 124, d'un arbre secondaire 125 et des renvois d'angle 126 et 127.
Outre la fraise 116, la tête 117 du bras pivotant 118 porte un ga- let 128 sur lequel vient porter la face interne des spires du profilé qui s'échappent e la face d'appui circulaire de la couronne de guidage, et qui @
<Desc/Clms Page number 7>
constitue, par conséquent, un guide supplémentaire pour lesdites spires. D'au- tres galets identiques 128 sont portés par des bras 129 solidaires du bras pivotant 118 et régulièrement répartis sur une même circonférence. L'ensemble des galets 128 sert de guide intérieur aux spires du profilé. Ces mêmes spires sont guidées extérieurement par une série de galets 130 analogues aux galets 128 mais fixés sur le bâti 110 concentriquement à ces derniers.
Les spires du profilé sont donc maintenues à la fois de l'intérieur et de l'extérieur et leur diamètre est, par conséquent, constant.
L'ensemble qui vient d'être décrit fonctionne de la manière sui- vante :
La fraise 116 est actionnée, ainsi qu'il a été dit précédemment, par l'arbre 121 mû par le moteur 122. Mais le mouvement de l'arbre 121 n'af- fecte pas l'arbre creux 119 qui reste libre de tourner dans le coussinet fixe 120. La fraise 116 peut donc décrire librement une circonférence vis-à- vis des spires mais toujours dans un même plan.
Lorsqu'une spire du profilé, par suite de son déport latéral, vient au contact de la fraise 116, elle entraîne celle-ci avec elle dans son dépla- cement circulaire guidé par les galets 128 et 130. Mais, en même temps, elle poursuit-son mouvement de déport latéral alors que la fraise reste dans son plan de rotation immuable. Il s'ensuit que la fraise entaille le profilé au fur et à mesure du déplacement latéral de celui-ci, c'est-à-diré en fonction même de son avancement circulaire. Le pas d'une spire étant égal à la largeur du profilé, on conçoit que le profilé sera entièrement sectionné lorsque la fraise, en prise avec le profilé et entraînée par lui, aura accompli un tour complet.
A ce moment-là, une spire complète se détachera et la fraise étant en contact avec la spire suivante sera entraînée par cette nouvelle spire qu'elle sectionnera de la mème manière que la précédente. Ainsi, à chaque tour complet de la fraise, entraînée en rotation par son seul contact avec le profilé, une spire complète se détachera. On produira donc, à jet conti- nu et sans interruption ni ralentissement de l'avancement du profilé dans la machine des anneaux fendus dont il suffira de rapprocher et d'assembler les extrémités pour obtenir des jantes terminées.
Pour permettre de réaliser avec un même dispositif des jantes de diamètres différents, le sabot de cintrage 113 est monté sur le bâti 110 de manière que l'on puisse modifier et régler sa position et son inclinaison, le bras pivotant 118 est constitué par deux parties 118a et 118 suscepti- bles de coulisser l'une par rapport à l'autre pour modifier la longueur de l'ensemble et, partant, le rayon de giration de la fraise 116, l'arbre se- condaire 125 est, de même, constitué par deux parties coulissantes 125a et 125 , les bras 129 portant des galets 128 sont amovibles, et enfin les ga- lets 129 sont montés sur le bâti 110 de façon réglable par rapport à l'axe général du dispositif.
Bien entendu, l'arbre secondaire 125 en deux parties pourrait être remplacé par une transmission flexible, de même que les bras 129 pourraient être en deux parties coulissantes au lieu d'être simplement amovibles.
Les figures 27 à 44 illustrent un procédé de réalisation de jan- tes à section rigoureusement symétrique au moyen de deux bandes métalliques.
La figure 27 est une coupe transversale d'une jante suivant l'in- vention constituée d'une bande métallique extérieure 201 et d'une bande mé- tallique intérieure 202.
La figure 28 montre comment ces deux bandes sont réunies, la-bail- de intérieure 201 s'accrochant sur les bords de la bande 202.
Les figures 29 à 34 montrent les premiers stades de conformation de la bande extérieure 201. Cette bande est d'abord courbée vers le milieu
<Desc/Clms Page number 8>
pour présenter une section en V, puis ses bords sont rapprochés comme montré sur les figures 31 et 32.
Les côtés203 de la bande 201 sont alors pliés vers l'extérieur (Fig. 33 et 34).
Les bords de la bande 201 sont ensuite conformés progressivement vers l'intérieur de la jante au moyen de galets 204,205, 206 et 207, la pa- roi extérieure de la jante prenant appui sur un galet 208 et des noyaux 209, 210, 211 et 212 étant logés dans la jante pour coopérer avec les galets à la conformation de la jante.
Bien entendu, les galets conforment les bords de la bande 201 l'un après l'autre (Fig. 35 à 37) de façon que ces bords ne se coincent pas l'un sur l'autre pendant la conformation.
La bande 202 est formée comme représenté sur les figures 39 à 41, au moyen de galets 213, 214 et 215 appuyant la bande 202 sur un galet 216 ou un guide 217.
Les bandes 201 et 202 étant conformées, elles sont amenées l'une sur l'autre (Fig. 42) par deux galets 218 et 219 et accrochées l'une à l'au- tre par écrasement entre deux galets 220 et 221, des noyaux 223 étant prévus pour supporter les pressions des galets.
La machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention com- porte deux séries de galets 224 et 225 conformant indépendamment les deux bandes 201 et 202. La bande 202 est guidée par un organe 226 vers la bande 201 et les deux bandes 201 et 202 passent entre des galets 227 réunissant les bandes et les accrochant l'une à l'autre.
Bien entendu, la machine est représentée schématiquement sur la fi- gure 44, cette machine devant comporter les séries de galets et de guidage en partie décrites sur les figures précédentes.
L'invention n'est, d'autre part, pas limitée aux modes de réalisa- tion qui viennent d'être décrits, ceux-ci peuvent subir des modifications de détails sans sortir du cadre de l'invention.
On pourra recourir, au besoin, à d'autres modes et à d'autres for- mes d'exécution sans sortir du cadre de l'invention.
On pourra, également, selon les circonstances et les exigences de l'application pratique, faire varier les détails de construction et de mon- tage, et, d'une manière générale, remplacer les divers organes ou moyens décrits ou représentés à titre d'exemple par d'autres jouant le même rôle ou donnant le même résultat.
D'autre part, il est évident que des jantes peuvent être réalisées suivant le procédé, objet de l'invention, à partir de deux ou plusieurs ban- des de métal ou de matières différentes superposées, la bande se trouvant finalement à l'extérieur de la jante terminée constituant un revêtement pro- tecteur ou décoratif, ou de préférence, protecteur et décoratif à la fois.
Il est évident, en outre, que cette invention pourra recevoir tou- tes les applications auxquelles elle est susceptible de se prêter, le dispo- sitif pour le cintrage et le sectionnement continu du profilé pouvant s'ap- pliquer notamment chaque fois que l'on voudra réaliser des anneaux à partir d'une bande ou d'une tige de matière pliable.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"PROCESS AND MACHINE FOR THE MANUFACTURE OF RIMS, AND RIMS OBTAINED THEREFOR; .. PROCESS AND THIS MACHINE".
The invention relates to the manufacture of rims, for example duralumin rims for bicycle wheels.
Duralumin rims are, at present, in general, made from pressed and shaped tubes. Manufacture by this process is expensive because the tubes require welding which, moreover, constitutes a line of least resistance which requires the rims to be reinforced.
The present invention relates to the manufacture of seamless rims from metal strips and not from tubes as previously.
The method according to the invention is characterized by the fact that 'the rim is obtained from strips of metal whose edges are folded back on themselves, one on one side and the other on the second side of the band, .this band being, moreover, folded in the longitudinal direction so as to bring the folds of the edges one against the other, then to make these folds interpenetrate by constituting a double-walled rim.
Another subject of the invention is a machine for implementing the above method, comprising on a frame, a succession of rollers forming the gutter of the rim, producing the folds of the edges, rollers being further combined with appropriate cores to bring the folds of the edges one in front of the other, to make them interpenetrate to achieve a self-stapling of these edges one by the other, and finally to give the final shape to the rim.
The machine also comprises, after the rollers which crush the stapling, an additional set of opposing rollers, the roller
<Desc / Clms Page number 2>
lower conforming to the curve of the lower part of the profile called to become the internal part of the rim, the upper roller being provided on its working surface with a series of asperities forming punches, these punches having the effect of partially embedding the one inside the other the thicknesses of metal forming the clip of the profile and consequently to prevent any sliding of any of these thicknesses of metal with respect to the others.
The machine also includes a device for automatically bending and cutting the profile obtained with a view to the final production of the rim.
This device is essentially constituted by: shoe arranged at the exit of the last series of rollers and whose active surface forms with the general direction of the profile emerging from between said rollers an angle suitable for causing the profile to bend with a radius of curvature determined - a guide ring of the profile thus bent comprising a circular bearing face whose diameter is equal to that of the rim that is to be produced and a lateral bearing face provided with a helical ramp provided for offset the section laterally as it advances -. and means for automatically cutting the profile when it has reached the length necessary for producing a rim.
The active surface of the profile bending shoe is preferably curved itself. In addition, the angle of attack of this shoe is calculated such that the radius of curvature of the profile is slightly less than the radius of the circular bearing face of the guide ring and, consequently, the profile is resiliently pressed against said bearing face. The adjustment shoe is adjustably mounted on the machine frame to allow the profile bend radius to be varied as required.
The profile of the helical ramp provided on the lateral bearing face of the guide ring is determined so that the advancement of the profile on the circular bearing face and its lateral offset caused by its contact with said helical ramp lead to the formation of contiguous turns whose diameter is equal to the diameter of the rim to be produced and whose pitch is equal to the width of a rim.
The element for sectioning the profile to the desired length is constituted by a milling cutter or circular saw, mounted vis-à-vis the profile, at the end of a pivoting arm carried by an idle shaft located in the axis of the crown of guiding, and therefore capable of a rotational movement along a circumference concentric with the axis of the turns formed by the section, but in a fixed plane, the milling cutter or circular saw being dragged in its movement of rotation by the advancement of the coil of the profile with the lacile it is engaged, the sectioning of this coil progressively continuing during its circular advance by following its lateral offset and due to the fixedness of the plane of rotation of the milling cutter or circular saw,
the sectioning terminating completely when the offset of the profile becomes equal to its own width, or at each complete rotation of a turn, the milling cutter or circular saw then attacking the next turn by which it is driven and that it cuts in turn following the same process.
The milling cutter or circular saw is actuated by a motor shaft, the axis of which coincides with the axis of the idle shaft carrying the pivoting arm on which the milling cutter or circular saw is mounted, and which transmits its movement to the latter by means of a set of reference angles.
In an advantageous embodiment, the motor shaft actuating the milling cutter or circular saw passes inside the idle shaft carrying the pivoting arm.
<Desc / Clms Page number 3>
In addition to the cutting tool, the pivoting arm carries a guide roller on which bears the internal face of the turns of the profile which protrudes from the circular bearing face of the guide ring. Other identical guide rollers are carried by support arms integral with the pivoting arm carrying the cutting tool, and preferably evenly distributed over the circumference described.
Furthermore, other guide rollers similar to the preceding ones are fixed to the frame of the machine, distributed over a circumference concentric with the preceding one and% the external face of the turns of the profile which protrudes from the circular bearing face of the guide ring comes to bear against said guide rollers while the internal face of these same turns is supported on the previous guide rollers.
In order to allow the use of the section cutting device for different rim diameters, the pivoting arm carrying the cutting tool is formed of two parts capable of sliding one relative to the other to modify the length of the set. In this case, the system for transmitting motion from the motor shaft to the cutting tool comprises at least one extendable shaft, the support arms of the internal guide rollers are extendable or removable, and the supports of the external guide rollers. are mounted on the frame so as to be able to slide radially with respect to the general axis of the device.
The subject of the invention is also particular characteristics of a method making it possible to obtain rims with a strictly symmetrical section.
According to the invention, the rim is produced by means of two metal strips, the first strip having its edges folded longitudinally and symmetrically, and the second strip cooperating with the edges of the first strip so as to cover the latter.
The first strip can be folded to achieve the external shape of the rim, the edges then being, over a low height, folded outwards, then the folds formed are folded towards the inside of the rim, so that the edges folded towards the outside can be covered by the second metal strip.
This second metal strip may have an inverted U-shaped section covering the free edges of the first shaped strip, this second strip being crushed on the free edges of the first strip.
The invention furthermore relates to a machine for implementing the method making it possible to obtain rims with a strictly symmetrical section. This machine comprises two series of rollers or guides forming the two metal bands, and a third series of rollers or guides joining the two bands to form the final rims.
Finally, a subject of the invention is, as new industrial products, the rims produced by a process or a machine having at least one of the characteristics which have just been described.
The invention will now be described in more detail with reference to particular embodiments given by way of example and shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 shows in elevation a rim obtained by the process according to the invention.
Fig. 2 is an enlarged section taken along II-II of FIG. 1;
Fig. 3 to 20 represent different stages in the manufacture of a
<Desc / Clms Page number 4>
¯profile according to the invention as well as, schematically, the portions of the machine necessary for the production of this profile.
Fig. 21 is a perspective view of a rim portion produced by the method according to the invention and with the components of the machine shown in FIGS. 4 to 20.
Fig. 22 is a perspective view of a rim portion produced with a machine further comprising the members shown in FIGS.
23 and 24.
Fig. 23 is a side view of a roller used for the manufacture of the rim shown in FIG. 22.
Fig. 24 is a schematic view showing the final operation of the production of the profile to be used in the manufacture of the rim shown in FIG. 22.
Fig. 25 is a schematic front view of the device for bending and sectioning the section.
Fig. 26 is a schematic view of the profile of the device for bending and severing the profile.
Fig. 27 is a cross section of a rim according to the invention.
Fig. 28 is a section similar to that of FIG. 1 before assembling two bands to make a rim.
Fig. 29-38 are cross sections of a first strip forming the outer surface of the rim, the rollers or rim shaping guides being shown in Figures 35-38.
Fig. 39 to 41 are cross sections of a second strip, the shaping rollers or guides being shown in Figures 40 and 41.
Fig. 42 and 43 are cross sections, the rim, and rollers joining the two bands.
Fig. 44 is a schematic view of a portion of a rim manufacturing machine comprising two metal bands.
The rim 1 shown in FIG. 1 is shown in section in FIG. 2, it is made from a metal strip, the edges of which are folded down towards the middle of the strip and comprising folds 2 and 3 which interpenetrate and produce a stapling.
Figs. 3 to 20 show different stages in the manufacture of a rim from a strip 4 of duralumin shown in cross section in FIG. 3.
This strip 4 is first curved longitudinally passing between two rollers 5 and 6 rotating around axes 7 and 8 (FIG. 4). Then the curvature of the strip 4 is accentuated between two rollers 9 and 10 mounted on pins 11 and 12 (Fig. 5). The strip 4 is finally brought to take a U-shaped section by two rollers 13 and 14 of suitable shape rotating on axes 15 and 16 (FIG. 6).
The folds 17 and 18 of the edges are then initiated and then terminated by successive passages between rollers 19, 20, 21, 22 and 23, 24 rotating respectively on axes 25, 26, 27, 28, 29 and 30 (Fig. 7 to 9).
<Desc / Clms Page number 5>
As can be seen in FIG. 9, the folds 17 and 18 are made towards one side and the other towards the other side of the strip 4.
To complete the rim, a series of rollers of different shapes are used which conform the metal, the latter resting on various cores.
Fig. 10 shows the first operation of folding down a wing of the U of FIG. 9, towards the inside of the U by means of a roller 31 rotating around an axis 32. The folding of the wing of the U is made by resting on a core 33 fixed on a part 3- '. of the machine frame.
Figs. 11 to 13 represent the various operations carried out to completely fold down one of the wings of the strip 4. These operations comprise successive passages between rollers 35, 36, 37, 38 and 39,40 rotating respectively on axes 41, 42, 43, 44, 45 and 46, the folds being made by resting on cores 47, 48, and 49.
These cores can be fixed to the frame of the machine or to any fixed parts by means of chains or cables for example.
Fig. 14 shows the folding, towards the inside of the U of the band, of the second wing. A core 50 fixed to the frame of the machine supports the metal while a roller 51 rotating on an axis 52 presses on this metal.
In the following operations, the wing not yet fully folded is subjected to the action of a series of rollers which bring the folds 17 and 18 one against the other (Figs. 15 to 17). These series of successive rollers 53,54, 55, 56 and 57, 58 respectively turn on axes 59, 60, 61, 62, 63 and 64 and the metal is supported on cores 65, 66 and 67 which can be like the previous ones hung on cables or chains.
The gutter thus obtained then passes between two rollers 68 and 69 which have the effect of making the folds 17 and 18 interpenetrate by carrying out a stapling. These two rollers 68 and 69 also initiate the bearing surfaces 70 and 71 along the stapling.
The rollers 68 and 69 rotate on axes 72 and 73.
Finally, the gutter is completely finished by passing between two series of rollers 74,75, 76,77 rotating on axes 78, 79 and 80, 81, these rollers finish the surfaces 70 and 71 and crush the stapling of the folds 17 and 18. During these last two operations, the metal is supported on cores 82 and 83.
All the operations which have just been described can be carried out on the same machine, the series of rollers being arranged one after the other and the cores possibly being connected to each other.
In such a machine, the strip 4 enters at one end to emerge at the other end formed as a gutter, the edges 17 and 18 being stapled. It then only remains to bend the gutter obtained and join the two ends to complete the rim.
FIG. 21 represents a portion of the rim 101 as produced by the method and with the machine which have just been described.
This rim is formed from a strip, the edges 102 and 103 of which are folded over one another and perform a rigid self-stapling in the transverse direction. However, these edges 102 and 103 folded over one another can however slide one over the other in the axial direction shown by the chain line 104, for example when the rim is subjected to a force of.
<Desc / Clms Page number 6>
warping breaking down into a torsional force and an axial tensile force. The rigidity of this rim is therefore not perfect.
On the contrary, the rim shown in FIG. 22 is perfectly rigid, because it comprises series of punchings 105 which constitute as many partial encrustation of the edges 102 and 103 one in the other and consequently prohibit any sliding of one of these edges on the other in any direction and in particular in the axial direction.
These incrustations are obtained by passing the profile which is to constitute the rim 101 between two opposing rollers 106 and 107, the latter provided with asperities or punches 108 (FIGS. 23 and 24). The roller 107 is rotated by the advancement of the profile and prints on it as it advances the punches 108 with which it is provided.
In Figures 25 and 26 is shown schematically a continuous device for bending and severing the profile to the desired length for the formation of a rim of determined diameter.
The profile 101 coming from the machine as described above passes between two antagonistic rollers which can be for example the rollers 106 and 107 of FIGS. 23,24, tangentially to a guide ring 109 fixed to a frame 110. The crown 109 comprises a circular bearing face 111 and a lateral bearing face 112 (FIG. 26). At the exit of the rollers 106 and 107, the profile 101 collides with a shoe 113 whose active surface 114 is bent and forms with the direction followed by the profile an angle such that the latter is bent with a radius of curvature slightly less than the radius of the circular bearing surface 111 of the guide ring and therefore applies intimately against this surface, the circumference of which it exactly matches.
The lateral bearing face 112 of the guide ring comprises a helical ramp 115 which has the effect of laterally shifting the profile as it advances on the circular bearing surface 111. The profile of this ramp helical is such that, when the section has completed a complete turn on the circular bearing surface, it is laterally offset by a distance equal to its own width, so that it constitutes a continuous winding with contiguous .spires. The diameter of these windings is equal to that of the rim that is to be produced and its pitch equal to the width of a rim.
It will therefore be necessary to separate each turn by regularly cutting the profile each time it has completed a complete revolution on the circular bearing surface of the guide ring to then produce a rim using each separate coil, by bringing together and fixing the sectioned ends.
This sectioning is carried out, according to the invention, in a continuous manner without it being necessary to immobilize the section.
The cutting tool consists of a cutter 116 mounted on a head 117 at the end of an arm 118 integral with a hollow shaft 119 rotating idle in a bearing 120 fixed to the frame 110. The axis of the shaft 119 merges with the axis of the circular bearing surface 111 of the guide ring. The arm 118 can therefore pivot freely and the cutter 116 can describe a circumference facing the turns formed by the section, but located in an immutable plane.
The cutter 116 is actuated by a shaft 121 driven by a motor 122.
The shaft 121 is mounted inside the hollow shaft 119 so as to be able to rotate independently of the latter. It transmits its movement to the cutter 116 via the angle transmitters 123 and 124, a secondary shaft 125 and the angle transmitters 126 and 127.
In addition to the cutter 116, the head 117 of the pivoting arm 118 carries a roller 128 on which bears the internal face of the turns of the profile which escape from the circular bearing face of the guide ring, and which bear.
<Desc / Clms Page number 7>
therefore constitutes an additional guide for said turns. Other identical rollers 128 are carried by arms 129 integral with the pivoting arm 118 and regularly distributed over the same circumference. The set of rollers 128 serves as an internal guide for the turns of the profile. These same turns are guided externally by a series of rollers 130 similar to rollers 128 but fixed to the frame 110 concentrically to the latter.
The turns of the profile are therefore held both from the inside and from the outside and their diameter is therefore constant.
The assembly which has just been described operates as follows:
The cutter 116 is actuated, as was said previously, by the shaft 121 moved by the motor 122. But the movement of the shaft 121 does not affect the hollow shaft 119 which remains free to rotate. in the fixed bearing 120. The milling cutter 116 can therefore freely describe a circumference with respect to the turns but always in the same plane.
When a turn of the profile, as a result of its lateral offset, comes into contact with the cutter 116, it pulls the latter with it in its circular movement guided by the rollers 128 and 130. But, at the same time, it continues its lateral offset movement while the cutter remains in its immutable plane of rotation. It follows that the cutter cuts the profile as and when the latter moves sideways, that is to say according to its circular advance. The pitch of a turn being equal to the width of the section, it can be seen that the section will be entirely sectioned when the milling cutter, engaged with the section and driven by it, will have completed a complete revolution.
At this time, a complete turn will come off and the cutter being in contact with the next turn will be driven by this new turn which it will cut in the same way as the previous one. Thus, with each complete revolution of the cutter, driven in rotation by its only contact with the profile, a complete turn will come off. Therefore, with a continuous jet and without interrupting or slowing down the advancement of the profile in the machine, split rings will be produced, the ends of which will suffice to bring together and assemble the ends to obtain finished rims.
To make it possible to produce rims of different diameters with the same device, the bending shoe 113 is mounted on the frame 110 so that its position and its inclination can be modified and adjusted, the pivoting arm 118 consists of two parts 118a and 118 capable of sliding with respect to each other to modify the length of the assembly and hence the radius of gyration of the cutter 116, the secondary shaft 125 is likewise consisting of two sliding parts 125a and 125, the arms 129 carrying rollers 128 are removable, and finally the rollers 129 are mounted on the frame 110 in an adjustable manner relative to the general axis of the device.
Of course, the secondary shaft 125 in two parts could be replaced by a flexible transmission, just as the arms 129 could be in two sliding parts instead of being simply removable.
FIGS. 27 to 44 illustrate a method of making rims with a strictly symmetrical section by means of two metal strips.
Figure 27 is a cross section of a rim according to the invention consisting of an outer metal strip 201 and an inner metal strip 202.
Figure 28 shows how these two bands come together, the inner bail 201 hooking onto the edges of the band 202.
Figures 29 to 34 show the early stages of shaping the outer band 201. This band is first curved towards the middle.
<Desc / Clms Page number 8>
to present a V-shaped section, then its edges are brought together as shown in Figures 31 and 32.
The sides 203 of the strip 201 are then folded outwards (Figs. 33 and 34).
The edges of the strip 201 are then shaped progressively towards the inside of the rim by means of rollers 204, 205, 206 and 207, the outer wall of the rim being supported on a roller 208 and cores 209, 210, 211 and 212 being housed in the rim to cooperate with the rollers to shape the rim.
Of course, the rollers shape the edges of the strip 201 one after the other (Figs. 35 to 37) so that these edges do not get stuck on each other during shaping.
The strip 202 is formed as shown in Figures 39 to 41, by means of rollers 213, 214 and 215 pressing the strip 202 on a roller 216 or a guide 217.
The bands 201 and 202 being shaped, they are brought one on top of the other (Fig. 42) by two rollers 218 and 219 and hooked to one another by crushing between two rollers 220 and 221, cores 223 being provided to withstand the pressures of the rollers.
The machine for implementing the method according to the invention comprises two series of rollers 224 and 225 independently shaping the two bands 201 and 202. The band 202 is guided by a member 226 towards the band 201 and the two bands 201. and 202 pass between rollers 227 joining the bands and hooking them to each other.
Of course, the machine is shown schematically in FIG. 44, this machine having to comprise the series of rollers and guides partly described in the preceding figures.
The invention is, on the other hand, not limited to the embodiments which have just been described, these can undergo modifications of details without departing from the scope of the invention.
Other embodiments and other embodiments can be used, if necessary, without departing from the scope of the invention.
It is also possible, depending on the circumstances and the requirements of the practical application, to vary the details of construction and assembly, and, in general, to replace the various components or means described or represented by way of illustration. example by others playing the same role or giving the same result.
On the other hand, it is obvious that rims can be produced according to the method, object of the invention, from two or more bands of metal or of different materials superimposed, the band being finally on the outside. of the finished rim constituting a protective or decorative coating, or preferably, protective and decorative at the same time.
It is obvious, moreover, that this invention will be able to receive all the applications to which it is likely to lend itself, the device for the continuous bending and sectioning of the profile being able to be applied in particular whenever the you will want to make rings from a strip or rod of pliable material.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.