ITMI951896A1 - REGULATORY COMPOSITE BICYCLE FRAME AND PROCEDURE FOR ITS CONSTRUCTION - Google Patents
REGULATORY COMPOSITE BICYCLE FRAME AND PROCEDURE FOR ITS CONSTRUCTION Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI951896A1 ITMI951896A1 IT95MI001896A ITMI951896A ITMI951896A1 IT MI951896 A1 ITMI951896 A1 IT MI951896A1 IT 95MI001896 A IT95MI001896 A IT 95MI001896A IT MI951896 A ITMI951896 A IT MI951896A IT MI951896 A1 ITMI951896 A1 IT MI951896A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- frame portion
- uncured
- front frame
- prepreg
- branches
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 20
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 241000238413 Octopus Species 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007937 lozenge Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Abstract
E' descritto un telaio per bicicletta di tipo regolamentare composito che comprende una porzione di telaio anteriore radiante e una porzione di telaio posteriore. La porzione di telaio anteriore comprende un tubo principale centrale ed una pluralità di gambe radianti da esso. La porzione di telaio posteriore comprende la forcella posteriore collegata alla porzione di telaio anteriore, la forcella posteriore avendo una diramazione posteriore sinistra ed una diramazione posteriore destra. Il telaio per bicicletta di tipo regolamentare composito è costituito tramite un processo che comprende le fasi che consistono nel: (a) sovrapporre una pluralità di primi strati di prepreg su un primo mandrino per formare una diramazione posteriore sinistra non indurita e una diramazione posteriore destra non indurita, ciascuno del primo strato di prepreg contenendo un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (b) rimuovere le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite dal primo mandrino e riscaldare le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite in un primo stampo per formare diramazioni posteriori sinistra e destra indurite; (c) sovrapporre una pluralità di secondi strati di prepreg per formare una porzione di telaio anteriore non indurita, che contiene un tubo centrale cavo e una pluralità di gambe cave collegate ad esso, ciascuno dei secondi strati di prepreg contenendo un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (d) unire le diramazioni posteriori sinistra e destra indurite alla porzione di telaio anteriore non indurita con una pluralità di terzi strati di prepreg, in cui i terzi prepreg sovrappongono l'una o l'altra o entrambe le diramazioni posteriori sinistra e destra indurite con la porzione di telaio anteriore non indurita, ciascuno dei terzi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; e (e) riscaldare ed indurire la porzione di telaio anteriore non indurita all'interno di un secondo stampo per formare un telaio per biciclette. Le diramazioni posteriori sinistra e destra indurite possono essere unite separatamente alla porzione di telaio anteriore non indurita; oppure esse possono essere incollate insieme in corrispondenza di sue rispettive superfici di attestazione per formare la forcella posteriore integrale prima che esse siano unite alla porzione di telaio anteriore non indurita.A composite regulatory bicycle frame is disclosed which comprises a portion of a radiant front frame and a portion of a rear frame. The front frame portion comprises a central main tube and a plurality of legs radiating therefrom. The rear frame portion comprises the rear fork connected to the front frame portion, the rear fork having a left rear branch and a right rear branch. The composite regulatory bicycle frame is constituted by a process which includes the steps which consist of: (a) superimposing a plurality of first prepreg layers on a first mandrel to form an unhardened left rear branch and a non right rear branch hardened, each of the first prepreg layer containing a fibrous material impregnated with a curable synthetic resin; (b) removing the unhardened left and right rear branches from the first mandrel and heating the left and right unhardened rear branches in a first mold to form hardened left and right rear branches; (c) overlapping a plurality of second prepreg layers to form an unhardened front frame portion, which contains a hollow central tube and a plurality of hollow legs connected thereto, each of the second prepreg layers containing a fibrous material impregnated with a curable synthetic resin; (d) joining the hardened left and right rear branches to the unhardened front frame portion with a plurality of third prepreg layers, wherein the third prepreg overlaps one or the other or both the left and right rear branches hardened with the uncured front frame portion, each of the third prepreg layers contains a fibrous material impregnated with a curable synthetic resin; and (e) heating and hardening the portion of the unhardened front frame within a second mold to form a bicycle frame. The hardened left and right rear branches can be joined separately to the uncured front frame portion; or they can be glued together at their respective abutment surfaces to form the integral rear fork before they are joined to the uncured front frame portion.
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda telai per biciclette e procedimento di fabbricazione degli stessi. In modo più particolare, la presente invenzione riguarda telai per bicicletta di tipo regolamentare costituiti da materiali compositi, e procedimento di applicazione degli stessi. I telai per bicicletta di tipo regolamentare sono telai per bicicletta sagomati non a losanga aventi una porzione di telaio anteriore, che contiene un tubo centrale cavo ed una pluralità di bracci cavi colleganti tra il tubo centrale cavo e diversi mezzi di supporto, quali i mezzi di supporto dello sterzo, i mezzi di supporto della sella, e i mezzi a pedale, rispettivamente, ed una porzione di telaio posteriore, che contiene una singola forcella posteriore collegata ai mezzi di supporto della ruota posteriore. The present invention relates to bicycle frames and their manufacturing process. More particularly, the present invention relates to bicycle frames of a regulatory type made of composite materials, and a process for applying the same. The regulatory type bicycle frames are non-lozenge shaped bicycle frames having a front frame portion, which contains a hollow central tube and a plurality of hollow arms connecting between the hollow central tube and various supporting means, such as the steering support, saddle support means, and pedal means, respectively, and a rear frame portion, which contains a single rear fork connected to the rear wheel support means.
Un telaio per bicicletta convenzionale sagomato a losanga comprende un triangolo anteriore e un triangolo posteriore. Il triangolo anteriore comprende (a) un tubo di testa per collegare il manubrio della bicicletta e il complesso della ruota anteriore; (b) un tubo di sella avendo una porzione superiore collegante la sella della bicicletta e una porzione inferiore collegata al supporto dei pedali; (c) un tubo superiore collegante tra il tubo di testa e la porzione superiore del tubo di sella; e (d) un tubo inferiore collegante tra il tubo di testa e la porzione inferiore del tubo di sella. A lozenge-shaped conventional bicycle frame comprises a front triangle and a rear triangle. The front triangle includes (a) a head tube for connecting the bicycle handlebar and the front wheel assembly; (b) a saddle tube having an upper portion connecting the bicycle saddle and a lower portion connected to the pedal support; (c) an upper tube connecting between the head tube and the upper portion of the saddle tube; and (d) a lower tube connecting between the head tube and the lower portion of the saddle tube.
D'altra parte, il triangolo posteriore del telaio sagomato a losanga convenzionale comprende: (a) un tubo tirante di sella destro, per collegare tra la porzione superiore sinistra del tubo di sella e la porzione sinistra del complesso di ruota posteriore, e la porzione superiore destra del tubo di sella e la porzione destra del complesso di ruota posteriore, rispettivamente; e (c) un tubo tirante di catena sinistro e (d) un tubo tirante di catena destro, per collegare tra la porzione inferiore sinistra del tubo di sella e la porzione sinistra del complesso di ruota posteriore, e la porzione inferiore destra del tubo di sella e la porzione destra del complesso di ruota posteriore, rispettivamente. Il tubo tirante di sella sinistro e il tubo tirante di sella destro sono comunemente, e collettivamente, chiamati "forcella superiore posteriore". E il tubo tirante di catena sinistro e il tubo tirante di catena destro sono comunemente, e collettivamente, chiamati "forcella inferiore posteriore". On the other hand, the rear triangle of the conventional lozenge-shaped frame comprises: (a) a right seat stay tube, for connecting between the upper left portion of the seat post and the left portion of the rear wheel assembly, and the upper right of the seat tube and the right portion of the rear wheel assembly, respectively; and (c) a left chain tie tube and (d) a right chain tie tube, for connecting between the lower left portion of the seat tube and the left portion of the rear wheel assembly, and the lower right portion of the rear wheel assembly. saddle and the right portion of the rear wheel assembly, respectively. The left seat stay tube and the right seat stay tube are commonly, and collectively, referred to as the "rear upper fork". And the left chain stay tube and right chain stay tube are commonly, and collectively, called "rear lower fork".
Uno degli inconvenienti che è stato riconosciuto con il telaio sagomato a losanga convenzionale è il numero relativamente grande di tubi e giunti che devono essere forniti e saldati, brasati o incollati insieme. Questo è inoltre complicato dalla necessità di collegare i tubi di diverse dimensioni e materiali, avendo quindi come risultato consumo di tempo e processo di fabbricazione relativamente intensivo dal punto di vista della fatica, e costo di fabbricazione elevato. One of the drawbacks that has been recognized with the conventional lozenge shaped frame is the relatively large number of tubes and joints that have to be supplied and welded, brazed or glued together. This is further complicated by the need to connect pipes of different sizes and materials, thus resulting in time consuming and relatively fatigue-intensive manufacturing process, and high manufacturing cost.
Allo scopo di migliorare la complessità e ridurre il costo associato alla fabbricazione di telai per bicicletta, sono stati sviluppati i cosiddetti telai per bicicletta di tipo regolamentare che combinano i diversi componenti tubolari della porzione di telaio triangolare anteriore dei tradizionali telai sagomati a losanga in una forma radiante, tipicamente un corpo di telaio sagomato a Y, e la porzione di telaio triangolare posteriore è ridotta per comprendere solamente o una forcella inferiore posteriore o una forcella superiore posteriore, ciascuna forcella comprenderebbe due diramazioni, una a sinistra, e l'altra a destra, della ruota posteriore. In order to improve complexity and reduce the cost associated with manufacturing bicycle frames, so-called regulatory-type bicycle frames have been developed which combine the different tubular components of the front triangular frame portion of traditional lozenge-shaped frames into one shape. radiating, typically a Y-shaped frame body, and the rear triangular frame portion is reduced to include only either a rear lower fork or a rear upper fork, each fork would comprise two branches, one on the left, and the other on the right , of the rear wheel.
Un altro approccio per semplificare il processo per fabbricare i telai tradizionali per bicicletta sagomati a losanga è di utilizzare i cosiddetti telai per bicicletta unitari, che sono insegnati nei brevetti statunitensi N. 4.850.607; 4.889.355; 4.902.458; 4.941.674; 4.982.975 e 4.986.949, il loro contenuto è espressamente incorporato per riferimento. Nella fabbricazione dei telai per bicicletta unitari, non si richiede alcuna saldatura o adesione, e il telaio per bicicletta finito non ha giunti di attestatura. I telai per bicicletta unitari che sono costituiti da fibre composite sono anche sostanzialmente più leggeri dei telai metallici. I telai per bicicletta unitari implicano gli svantaggi che essi richiedono stampi relativamente complicati per la fabbricazione, e lo spessore dei prodotti finiti spesso diventa troppo grande avendo come risultato peso indesiderabilmente pesante del telaio per bicicletta finito. Inoltre, poiché si richiede elevata precisione di stampaggio, gli stampi sono costosi da costruire. Il processo di stampaggio unitario tipicamente implica tre elementi di stampo voluminosi, che spesso potrebbero essere disallineati, provocando errori nella rettilineità del telaio per bicicletta finito. Another approach to simplify the process of manufacturing traditional lozenge-shaped bicycle frames is to use so-called unitary bicycle frames, which are taught in U.S. Patent Nos. 4,850,607; 4,889,355; 4,902,458; 4,941,674; 4,982,975 and 4,986,949, their content is expressly incorporated by reference. In the manufacture of unitary bicycle frames, no welding or adhesion is required, and the finished bicycle frame has no abutment joints. Unit bicycle frames that are made from composite fibers are also substantially lighter than metal frames. Unit bicycle frames have the disadvantages that they require relatively complicated molds to manufacture, and the thickness of the finished products often becomes too large resulting in undesirably heavy weight of the finished bicycle frame. Also, because high molding accuracy is required, the molds are expensive to build. The unit molding process typically involves three bulky mold elements, which often could be misaligned, causing errors in the straightness of the finished bicycle frame.
Il brevetto statunitense N. 4.850.607 descrive un telaio per bicicletta comprendente (1) mezzi di supporto di sterzo per supportare un complesso di forcella anteriore; (2) mezzi di supporto di sella per supportare un complesso di sella; (3) mezzi di supporto di pedali per supportare un complesso di manovella di pedale; (4) mezzi di supporto di ruota posteriore per supportare un complesso di ruota posteriore; e (5) un componente di telaio unitario cavo estendentesi tra almeno due dei mezzi di supporto. Il componente di telaio unitario cavo comprende almeno una giunzione cava collegata ad almeno una porzione di tubo cavo. La porzione cava comprende almeno una striscia allungata di materiale fibroso impregnato con resina e la giunzione cava comprende almeno una piastra di angolo dello stesso materiale fibroso impregnato con resina. La striscia di tubo è integralmente unita alla piastra di angolo tramite bordi sovrapposti stampati insieme lungo una giuntura stampata per fornire una parete unitaria integralmente unente la porzione di tubo e la giunzione cava. I telai per bicicletta unitari descritti nel brevetto '607 hanno i vantaggi che non si richiede alcuna saldatura o adesione, e il telaio per bicicletta finito non ha giunzione di attestatura. Inoltre, poiché i telai per bicicletta unitari sono fatti di fibre composite, essi sono pure sostanzialmente più leggeri dei telai metallici. U.S. Patent No. 4,850,607 discloses a bicycle frame comprising (1) steering support means for supporting a front fork assembly; (2) saddle support means for supporting a saddle assembly; (3) pedal support means for supporting a pedal crank assembly; (4) rear wheel support means for supporting a rear wheel assembly; and (5) a hollow unitary frame component extending between at least two of the support means. The hollow unitary frame component comprises at least one hollow joint connected to at least one portion of hollow tube. The hollow portion comprises at least one elongated strip of resin-impregnated fibrous material and the hollow seam comprises at least one corner plate of the same resin-impregnated fibrous material. The tube strip is integrally joined to the corner plate by overlapping edges molded together along a stamped joint to provide a unitary wall integrally joining the tube portion and the hollow joint. The unitary bicycle frames disclosed in the '607 patent have the advantages that no welding or adhesion is required, and the finished bicycle frame has no abutment seam. Also, since unitary bicycle frames are made of composite fibers, they are also substantially lighter than metal frames.
Il procedimento descritto nel brevetto '607, tuttavia, non può essere applicato alla fabbricazione dei telai per biciclette di tipo regolamentare descritti sopra. Poiché un telaio per bicicletta di tipo regolamentare è costruito con numero ridotto di componenti, la dimensione dei componenti deve essere sostanzialmente incrementata. In breve, un telaio per bicicletta di tipo regolamentare è costruito come un polipo (con numero di gambe ridotto); esso tipicamente comprende una porzione di telaio anteriore, che contiene un tubo centrale cavo ed una pluralità di bracci cavi colleganti tra il tubo centrale cavo e diversi mezzi di supporto, quali i mezzi di supporto di sterzo, mezzi di supporto di sella, e mezzi di pedale, rispettivamente, ed una porzione di telaio posteriore, che contiene o una forcella inferiore posteriore o una forcella superiore posteriore, solamente. La forcella posteriore inferiore o superiore non è collegante tra due mezzi di supporto; invece, essa è collegata alla porzione anteriore. Come conseguenza, non vi è porzione di tubo che si estende tra almeno due dei mezzi di supporto come contemplato nel brevetto '607. Quindi il progetto fondamentalmente differente dei telai per bicicletta di tipo regolamentare rende il procedimento descritto nel brevetto '607 grandemente inapplicabile. The process described in the '607 patent, however, cannot be applied to the manufacture of the regulatory type bicycle frames described above. Since a regulatory type bicycle frame is built with a small number of components, the component size must be substantially increased. In short, a regulation-type bicycle frame is constructed like an octopus (with reduced number of legs); it typically comprises a front frame portion, which contains a hollow center tube and a plurality of hollow arms connecting between the hollow core tube and various support means, such as steering support means, saddle support means, and pedal, respectively, and a portion of the rear frame, which contains either a rear lower fork or a rear upper fork, only. The lower or upper rear fork is not connecting between two support means; instead, it is connected to the anterior portion. As a consequence, there is no tube portion extending between at least two of the support means as contemplated in the '607 patent. Hence the fundamentally different design of regulatory-type bicycle frames makes the process described in the '607 patent largely inapplicable.
Nel brevetto statunitense N. 4.902.458, che è una continuazione in parte del brevetto ’607, è descritto un procedimento più dettagliato per costruire il telaio per bicicletta unitario cavo. Il brevetto '458 insegna un processo che, tra altre cose, comprende la fase che consiste nel formare una sezione di tubo comprendente almeno una striscia allungata di materiale fibroso impregnato con una resina sintetica e due sezioni di giunzione ciascuna comprendente almeno una piastra di materiale fibrosa impregnato con una resina sintetica induribile, le piastre di giunzione e la striscia di tubo essendo ciascuna pezzi separati del materiale fibroso impregnato con resina in modo tale che le sezioni siano separate l'una dall'altra. Ciascuna estremità della sezione di tubo è sovrapposta con una sezione di giunzione per formare un guscio cavo estendentesi tra due mezzi di supporto. Porzioni non indurite del guscio sono compresse contro le superile! di uno stampo tramite una camera d'aria gonfiabile indirizzata verso l'esterno attraverso un passaggio passante attraverso un manicotto metallico. Ancora, il procedimento descritto nel documento '458 è applicabile principalmente alla fabbricazione dei telai tradizionali sagomati a losanga, che sono basati su una combinazione di sezioni di tubo di collegamento, esso non è applicabile alla fabbricazione dei telai per bicicletta di tipo regolamentare, che non contengono sezioni di tubo di collegamento. In the US Patent No. 4,902,458, which is a continuation in part of the '607 patent, a more detailed procedure for building the hollow unitary bicycle frame is described. The '458 patent teaches a process which, among other things, comprises the step which consists in forming a section of tube comprising at least one elongated strip of fibrous material impregnated with a synthetic resin and two joining sections each comprising at least one plate of fibrous material. impregnated with a hardenable synthetic resin, the joint plates and the tube strip each being separate pieces of the resin impregnated fibrous material such that the sections are separated from each other. Each end of the tube section is overlapped with a joint section to form a hollow shell extending between two support means. Uncured portions of the shell are compressed against the surfaces! of a mold by means of an inflatable bladder directed outwards through a passage passing through a metal sleeve. Furthermore, the process described in document '458 is mainly applicable to the manufacture of traditional lozenge-shaped frames, which are based on a combination of connecting tube sections, it is not applicable to the manufacture of regulatory type bicycle frames, which are not contain sections of connecting pipe.
Nel brevetto statunitense N. 4.888.355, che è pure una continuazione in parte del brevetto '458, è descritto un telaio per bicicletta comprendente un componente di telaio unitario cavo estendentesi longitudinalmente tra e collegante almeno due di mezzi di supporto di sterzo, mezzi di supporto di sella, mezzi di supporto di pedali, e mezzi di supporto di ruota posteriore, e il procedimento di costruzione di tale componente di telaio unitario. Il componente di telaio unitario cavo comprende almeno due sezioni di parete adiacenti ciascuna delle quali comprende almeno uno strato stampato di materiale fibroso impregnato con una resina sintetica. Le sezioni di pareti adiacenti sono unite integralmente da almeno una giuntura di unione in modo integrale comprendente una coppia di bordi di sovrapposizione delle sezioni di parete adiacenti. La giuntura fornisce una parete sostanzialmente continua del materiale fibroso impregnato di resina attorno ad una cavità interna del componente di telaio unitario cavo. Il procedimento descritto nel brevetto '355 è pure principalmente applicabile per i telai per bicicletta tradizionali sagomati a losanga, per cui le dimensioni dei componenti nel triangolo anteriore e nel triangolo posteriore sono comparabili. Per i telai per bicicletta di tipo regolamentare, poiché la dimensione della porzione di telaio anteriore è sostanzialmente più grande di quella della porzione di telaio posteriore, è essenzialmente impossibile avere una cavità interna che sia stampata insieme per coprire sia la porzione di telaio anteriore che la porzione posteriore nel modo insegnato dal brevetto '355. Inoltre, il processo descritto nel documento '355 serve per costruire porzioni di tubo relativamente diritte, che non sono presenti nei telai di tipo regolamentare. In U.S. Patent No. 4,888,355, which is also a continuation in part of the '458 patent, a bicycle frame is disclosed comprising a hollow unitary frame component extending longitudinally between and connecting at least two of steering support means, means of saddle support, pedal support means, and rear wheel support means, and the method of building such unitary frame component. The hollow unitary frame component comprises at least two adjacent wall sections each of which comprises at least one molded layer of fibrous material impregnated with a synthetic resin. The adjacent wall sections are integrally joined by at least one joining seam integrally comprising a pair of overlapping edges of the adjacent wall sections. The seam provides a substantially continuous wall of the resin impregnated fibrous material around an internal cavity of the hollow unitary frame component. The process described in the '355 patent is also mainly applicable to traditional lozenge-shaped bicycle frames, whereby the dimensions of the components in the front triangle and in the rear triangle are comparable. For regulatory type bicycle frames, since the size of the front frame portion is substantially larger than that of the rear frame portion, it is essentially impossible to have an internal cavity that is molded together to cover both the front frame portion and the rear frame portion. posterior portion in the manner taught by the '355 patent. Furthermore, the process described in document '355 serves to construct relatively straight pipe portions, which are not present in regulatory type frames.
Nel brevetto statunitense N. 4.986.949, che è una domanda divisionale del brevetto '355, è descritto un procedimento per fabbricare un componente di telaio di bicicletta cavo formando almeno due sezioni di pareti ciascuna comprendente almeno uno strato di materiale fibroso impregnato con una resina sintetica. Una parte di una delle sezioni di parete è disposta per essere posta in relazione opposta ad una parte corrispondente dell'altra della sezione di parete, e la resina di almeno una delle parti è sostanzialmente non indurita. Le sezioni di parete sono poste adiacenti l'una all'altra con le parti corrispondenti in relazioni opposte. In seguito, le parti opposte sono sovrapposte trasversalmente in modo da formare un guscio cavo estendentesi longitudinalmente tra almeno due dei mezzi di supporto, includenti i mezzi di supporto di ruota. Ancora, il procedimento descritto nel brevetto '949 è principalmente progettato per stampare componenti tubolari relativamente sottili sovrapponendo trasversalmente leggermente più della metà di due sezioni di parete insieme, non è adatto per fabbricare telai di bicicletta di tipo regolamentare, che implicano una porzione di telaio anteriore relativamente voluminosa. Inoltre, nel telaio per bicicletta di tipo regolamentare, i mezzi di supporto di ruota posteriore non sono direttamente collegati ad alcun altro mezzo di supporto attraverso la porzione di telaio posteriore. In U.S. Patent No. 4,986,949, which is a divisional application of the '355 patent, a method is disclosed for manufacturing a hollow bicycle frame component by forming at least two wall sections each comprising at least one layer of resin impregnated fibrous material. synthetic. A part of one of the wall sections is arranged to be placed in opposite relation to a corresponding part of the other of the wall section, and the resin of at least one of the parts is substantially uncured. The wall sections are placed adjacent to each other with the corresponding parts in opposite relationships. Thereafter, the opposite parts are transversely overlapped to form a longitudinally extending hollow shell between at least two of the support means, including the wheel support means. Again, the process described in the '949 patent is primarily designed to mold relatively thin tubular components by transversely overlapping slightly more than half of two wall sections together, is not suitable for manufacturing regulatory type bicycle frames, which involve a front frame portion. relatively bulky. Furthermore, in the regulatory type bicycle frame, the rear wheel support means are not directly connected to any other support means through the rear frame portion.
Nel brevetto statunitense N. A.982.975, che è una domanda divisionale del brevetto '607, è descritto un telaio per bicicletta collegante almeno due mezzi di supporto del gruppo consistente in mezzi di supporto di sterzo, mezzi di supporto di sella, mezzi di supporto di pedali, e mezzi di supporto di ruota posteriore. Il telaio per bicicletta comprende un componente di telaio unitario cavo che si estende longitudinalmente tra almeno due mezzi di supporto e comprende almeno due sezioni di parete adiacenti ciascuna comprendente almeno uno strato stampato di materiale fibroso impregnato con una resina sintetica. Le sezioni di parete adiacenti sono unite integralmente tramite almeno una giuntura stampata a pressione per fornire la parete unitaria del materiale fibroso impregnato con resina attorno ad una cavità interna del componente di telaio unitario. La giuntura stampata a pressione è formata sovrapponendo strati del materiale fibroso impregnato con resina fornito da parti sovrapposte delle sezioni di parete adiacenti. Il componente di telaio unitario descritto nel brevetto '975 implica una porzione di tubo che si estende longitudinalmente e collega tra almeno due mezzi di supporto; quindi, essa è applicabile solamente per i telai per bicicletta tradizionali sagomati a diamante e non per i telai per bicicletta di tipo regolamentare, che non implicano una tale porzione di tubo a causa della forza sostanzialmente più grande richiesta dal componente di telaio. In United States Patent No. A,982,975, which is a divisional application of the '607 patent, a bicycle frame is described connecting at least two support means of the assembly consisting of steering support means, saddle support means, pedal support means, and rear wheel support means. The bicycle frame comprises a hollow unitary frame component which extends longitudinally between at least two support means and comprises at least two adjacent wall sections each comprising at least one molded layer of fibrous material impregnated with a synthetic resin. The adjacent wall sections are integrally joined by at least one pressure molded joint to provide the unit wall of the resin impregnated fibrous material around an internal cavity of the unitary frame component. The pressure-molded seam is formed by overlapping layers of the resin-impregnated fibrous material provided by overlapping portions of adjacent wall sections. The unitary frame component described in the '975 patent involves a portion of tube which extends longitudinally and connects between at least two support means; therefore, it is applicable only for conventional diamond-shaped bicycle frames and not for regulatory-type bicycle frames, which do not involve such a tube portion due to the substantially greater force required by the frame component.
Lo scopo principale della presente invenzione è quello di sviluppare un procedimento per costruire telai per bicicletta con peso ridotto e aerodinamica e stile migliorati. In modo più specifico, lo scopo principale della presente invenzione è di sviluppare un processo per costruire telai per bicicletta di tipo regolamentare da materiali compositi, che contengono materiali fibrosi impregnati con una resina sintetica. I telai per bicicletta di tipo regolamentare sono telai per bicicletta sagomati non a diamante aventi una porzione di telaio anteriore ed una porzione di telaio posteriore variamente differenti dai telai sagomati a losanga tradizionali. Invece di un triangolo anteriore, il telaio per bicicletta di tipo regolamentare contiene un tubo centrale cavo ed una pluralità di bracci cavi radianti dal tubo centrale cavo e colleganti tra il tubo centrale cavo e i diversi mezzi di supporto, quali i mezzi di supporto di sterzo, mezzi di supporto di sella, e mezzi a pedali, rispettivamente. In altre parole, i diversi componenti tubolari della porzione di telaio triangolare anteriore dei telai tradizionali sagomati a diamante sono combinati in un telaio anteriore di forma radiante, quale sagomato a Y, sagomato a T, sagomato a V, sagomato a Z. La porzione di telaio posteriore del telaio per bicicletta di tipo regolamentare contiene o una forcella inferiore posteriore o una forcella superiore posteriore, ma non entrambe. Ciascuna forcella comprende due diramazioni, una a sinistra, e l'altra a destra, della ruota posteriore. In altre parole, la porzione di telaio triangolare posteriore dei telai tradizionali di forma a diamante è ridotta per comprendere solamente una forcella. Poiché un telaio per bicicletta di tipo regolamentare è costruito con numero ridotto di componenti, la dimensione dei componenti costituenti deve essere sostanzialmente incrementata. Inoltre, un telaio per bicicletta di tipo regolamentare, il cui aspetto assomiglia a quello di un polipo (con numero ridotto di gambe), implica un progetto molto differente dai telai tradizionali sagomati a losanga; quindi, si richiede un nuovo concetto di fabbricazione per costruire questo nuovo tipo di telai per bicicletta. The main object of the present invention is to develop a method for building bicycle frames with reduced weight and improved aerodynamics and style. More specifically, the main object of the present invention is to develop a process for building regulatory-type bicycle frames from composite materials, which contain fibrous materials impregnated with a synthetic resin. The regulatory type bicycle frames are non-diamond shaped bicycle frames having a front frame portion and a rear frame portion variously different from traditional lozenge-shaped frames. Instead of a front triangle, the regulatory type bicycle frame contains a hollow center tube and a plurality of hollow arms radiating from the hollow core tube and connecting between the hollow core tube and the different support means, such as the steering support means, saddle support means, and pedal means, respectively. In other words, the different tubular components of the front triangular frame portion of the traditional diamond-shaped frames are combined in a radiant-shaped front frame, such as Y-shaped, T-shaped, V-shaped, Z-shaped. rear frame of the regulatory type bicycle frame contains either a rear lower fork or a rear upper fork, but not both. Each fork comprises two branches, one on the left, and the other on the right, of the rear wheel. In other words, the rear triangular frame portion of conventional diamond-shaped frames is reduced to comprise only one fork. Since a regulatory type bicycle frame is constructed with a reduced number of components, the size of the constituent components must be substantially increased. Furthermore, a regulatory-type bicycle frame, whose appearance resembles that of an octopus (with reduced number of legs), implies a very different design from traditional lozenge-shaped frames; therefore, a new manufacturing concept is required to build this new type of bicycle frame.
Riassumendo, la presente invenzione descrive un processo per fabbricare telai per bicicletta di tipo regolamentare, che comprendono una porzione di telaio anteriore radiante e una porzione di telaio posteriore, che comprende o una forcella superiore o una forcella inferiore collegata alla porzione di telaio anteriore, ciascuna della forcella superiore o anteriore avendo diramazioni posteriori sinistra e destra. Il processo descritto nella presente invenzione comprende le seguenti fasi: In summary, the present invention describes a process for manufacturing regulatory-type bicycle frames, which comprise a radiating front frame portion and a rear frame portion, which includes either an upper fork or a lower fork connected to the front frame portion, each of the upper or front fork having left and right rear branches. The process described in the present invention comprises the following steps:
(a) sovrapporre una pluralità di primi strati di prepreg su un primo mandrino per formare le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite, ciascuno dei primi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (a) superimposing a plurality of first layers of prepreg on a first mandrel to form the left and right uncured rear branches, each of the first layers of prepreg contains a fibrous material impregnated with a hardenable synthetic resin;
(b) rimuovere le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite dal primo mandrino e riscaldare le diramazioni sinistra e destra posteriori non indurite in un primo stampo per formare diramazioni posteriori sinistra e destra indurite; (b) remove the left and right rear uncured branches from the first mandrel and heat the left and right rear uncured branches in a first mold to form rear left and right hardened branches;
(c) sovrapporre una pluralità di secondi strati di prepreg su un secondo complesso di mandrino per formare la porzione di telaio anteriore non indurita, che contiene un tubo centrale cavo ed una pluralità di gambe cave collegate ad esso, ciascuno dei secondi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (c) superimposing a plurality of second layers of prepreg on a second mandrel assembly to form the uncured front frame portion, which contains a hollow core tube and a plurality of hollow legs connected thereto, each of the second prepreg layers contains a fibrous material impregnated with a hardenable synthetic resin;
(d) rimuovere la porzione di telaio anteriore non indurita dal secondo complesso di mandrino; (d) removing the uncured front frame portion from the second mandrel assembly;
(e) unire le diramazioni posteriori sinistra e destra indurite alla porzione di telaio anteriore non indurita con una pluralità di terzi strati di prepreg, che sovrappongono la porzione di telaio anteriore non indurita con almeno l'uno o l'altra della diramazione sinistra indurita o della diramazione posteriore destra e, ciascuno dei terzi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (e) joining the cured left and right posterior branches to the uncured front frame portion with a plurality of third layers of prepreg, which overlap the uncured front frame portion with at least one or the other of the cured left branch; or of the rear right branch and, each of the third layers of prepreg contains a fibrous material impregnated with a hardenable synthetic resin;
(f) riscaldare e indurire la porzione di telaio anteriore non indurita all'interno di un secondo stampo per formare un telaio per bicicletta. (f) heating and hardening the uncured front frame portion within a second mold to form a bicycle frame.
La pluralità di gambe fornite per collegare il tubo centrale con mezzi di supporto di sterzo, mezzi di supporto di sella, e mezzi di supporto di pedali, rispettivamente; mentre la forcella posteriore collega il tubo centrale con mezzi di supporto di ruota posteriore. In una forma di realizzazione preferita, i mezzi di supporto di sterzo sono formati avvolgendo un tubo di sterzo con almeno un quarto strato di prepreg, i mezzi di supporto di sella sono formati avvolgendo un tubo di sella con almeno un quarto strato di prepreg, ed i mezzi di supporto di pedali sono formati avvolgendo un tubo di pedale (cioè, un tubo a cinque giunzioni) con almeno un quarto strato di prepreg. I mezzi di supporto di sterzo, i mezzi di supporto di sella, i mezzi di supporto di pedali sono uniti tramite la sovrapposizione dei secondi strati di prepreg. Alternativamente, la porzione di telaio anteriore non indurita può essere formata sovrapponendo una piu— ralità di strisce lunghe o piastre dei secondi prepreg su una pluralità di tubi, questi tubi sono disposti in un modo radiante da detto tubo centrale cavo per essere formati per divenire parte delle gambe. The plurality of legs provided for connecting the center tube with steering support means, saddle support means, and pedal support means, respectively; while the rear fork connects the central tube with rear wheel support means. In a preferred embodiment, the steering support means is formed by wrapping a head tube with at least a fourth layer of prepreg, the saddle support means is formed by wrapping a saddle tube with at least a fourth layer of prepreg, and the pedal support means is formed by wrapping a pedal tube (i.e., a five-joint tube) with at least a fourth layer of prepreg. The steering support means, the saddle support means, the pedal support means are joined by overlapping the second layers of prepreg. Alternatively, the uncured front frame portion may be formed by superimposing a plurality of long strips or plates of the second prepregs on a plurality of tubes, these tubes being radiantly disposed from said hollow core tube to be formed to become part of the legs.
Si preferisce che ciascuno dei primi o secondi strati di prepreg contenga da 5 a 30 strati, in modo più preferito da 8 a 16 strati, del materiale fibroso impregnato con una resina induribile. Una camera d'aria gonfiabile può essere posta all'interno della cavità della porzione di telaio anteriore non indurita prima che essa sia posta nel secondo stato in modo da applicare pressione sugli strati di prepreg durante l'indurimento. Alternativamente, un materiale espandibile termicamente può essere posto nella cavità della porzione di telaio anteriore non indurita. L'espansione di volume del materiale espandibile termicamente dopo il riscaldamento esercita pure in modo similare una pressione sugli strati di prepreg contro la parete interna dello stampo durante il processo di indurimento. It is preferred that each of the first or second layers of prepreg contain 5 to 30 layers, more preferably 8 to 16 layers, of the fibrous material impregnated with a hardenable resin. An inflatable bladder may be placed within the cavity of the uncured front frame portion before it is placed in the second state to apply pressure on the prepreg layers during curing. Alternatively, a thermally expandable material can be placed in the cavity of the uncured front frame portion. The volume expansion of the thermally expandable material after heating also similarly exerts pressure on the prepreg layers against the inner wall of the mold during the curing process.
Il processo descritto nella presente invenzione fornisce grande flessibilità per un numero essenzialmente illimitato di telai per bicicletta che devono essere progettati. Telai di tipo regolamentare tipici che possono essere facilmente fabbricati utilizzando il processo descritto nella presente invenzione includono i telai anteriori sagomati a Y, sagomati a T, sagomati a V, sagomati a 2 eccetera. Ed il telaio complessivo (cioè, dopo che la porzione di telaio anteriore è integrata con la porzione di telaio posteriore) può essere progettato per avere una forma a X, a croce, a Z, o a 6. Il processo descritto nella presente invenzione è pure estremamente flessibile il che permette una varietà molto ampia e taglie e dimensioni dei componenti di telaio che devono essere progettati e fabbricati per soddisfare a qualsiasi necessità speciale. Inoltre, poiché i telai di tipo regolamentare implicano un numero sostanzialmente ridotto di componenti e giunti, la presente invenzione permette che siano fabbricate biciclette non costose che sono molto confortevoli da utilizzare (a causa della capacità migliorata di assorbimento di urto e di impatto verticale di biciclette di tipo regolamentare), semplici da fabbricare, estremamente eleganti, robuste, aerodinamiche, e possono essere conformate per soddisfare un desiderio personale. The process described in the present invention provides great flexibility for an essentially unlimited number of bicycle frames to be designed. Typical regulatory type frames that can be readily fabricated using the process disclosed in the present invention include Y-shaped, T-shaped, V-shaped, 2-shaped, etc. front frames. And the overall frame (i.e., after the front frame portion is integrated with the rear frame portion) can be designed to have an X, cross, Z, or 6 shape. The process described in the present invention is also extremely flexible which allows for a very wide variety and sizes and dimensions of frame components that must be designed and manufactured to meet any special needs. Furthermore, since regulatory type frames involve a substantially reduced number of components and joints, the present invention allows inexpensive bicycles to be manufactured which are very comfortable to use (due to the improved shock absorption and vertical impact capacity of bicycles regulatory type), simple to manufacture, extremely elegant, robust, aerodynamic, and can be shaped to satisfy a personal desire.
La presente invenzione verrà descritta in dettaglio con riferimento ai disegni mostranti la forma di realizzazione preferita della presente invenzione, in cui: The present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the preferred embodiment of the present invention, in which:
La figura 1 è un disegno schematico di una forma di realizzazione preferita della presente invenzione con una porzione di telaio anteriore sagomata a V; la porzione di telaio posteriore è collegata alla parte intermedia tra il tubo a cinque giunzioni e il tubo di sella della porzione di telaio posteriore. Figure 1 is a schematic drawing of a preferred embodiment of the present invention with a V-shaped front frame portion; the rear frame portion is connected to the intermediate part between the five-joint tube and the seat tube of the rear frame portion.
La figura 2 è un disegno schematico di un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con una porzione di telaio anteriore sagomata a 7; la porzione di telaio posteriore è collegata alla parte intermedia tra il tubo a cinque giunzioni e il tubo di sella della porzione di telaio anteriore. Figure 2 is a schematic drawing of another preferred embodiment of the present invention with a 7-shaped front frame portion; the rear frame portion is connected to the intermediate part between the five-joint tube and the seat tube of the front frame portion.
La figura 3 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con una porzione di telaio anteriore sagomata a Y; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella inferiore posteriore. Figure 3 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with a Y-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear lower fork.
La figura 4 è un disegno schematico di un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con una porzione di telaio anteriore sagomata a T; la porzione di telaio posteriore è collegata alla parte intermedia tra il tubo di giunzione e il tubo di sella della porzione di telaio anteriore e il telaio complessivo è sagomato come una "X". Figure 4 is a schematic drawing of another preferred embodiment of the present invention with a T-shaped front frame portion; the rear frame portion is connected to the intermediate part between the joint tube and the seat tube of the front frame portion and the overall frame is shaped as an "X".
La figura 5 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con una porzione di telaio anteriore sagomata a V; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella superiore posteriore. Figure 5 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with a V-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear upper fork.
La figura 6 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a T, la porzione di telaio posteriore comprende una forcella superiore posteriore. Figure 6 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with another T-shaped front frame portion, the rear frame portion comprises a rear upper fork.
La figura 7 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con ancora un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a T; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella inferiore posteriore. Figure 7 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with yet another T-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear lower fork.
La figura 8 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con ancora un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a T; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella inferiore posteriore. Fig. 8 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with yet another T-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear lower fork.
La figura 9 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a 7; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella superiore posteriore e il telaio complessivo è sagomato come una "Z" Figure 9 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with another 7-shaped front frame portion; the rear frame portion includes a rear upper fork and the overall frame is shaped like a "Z"
La figura 10 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con ancora un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a 7; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella superiore posteriore. Figure 10 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with yet another 7-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear upper fork.
La figura 11 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con ancora un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a T; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella inferiore posteriore. Fig. 11 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with yet another T-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear lower fork.
La figura 12 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con ancora un'altra porzione di telaio anteriore sagomata a T; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella superiore posteriore. Figure 12 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with yet another T-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear upper fork.
La figura 13 è un disegno schematico di ancora un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione con una porzione di telaio anteriore sagomata a V; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella inferiore posteriore e il telaio complessivo è sagomato come una "e". Figure 13 is a schematic drawing of yet another preferred embodiment of the present invention with a V-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear lower fork and the overall frame is shaped as an "e".
La figura 14 è un disegno schematico di un telaio per bicicletta di tipo regolamentare con la cosiddetta porzione di telaio anteriore sagomata a Y; la porzione di telaio posteriore comprende una forcella inferiore posteriore. Figure 14 is a schematic drawing of a regulatory type bicycle frame with the so-called Y-shaped front frame portion; the rear frame portion comprises a rear lower fork.
La figura 15 è una vista dall'alto dello stampo usato nel costruire la forcella inferiore posteriore (includente la diramazione posteriore sinistra e la diramazione posteriore destra) mostrata nella figura 14. Figure 15 is a top view of the mold used in constructing the rear lower fork (including the left rear branch and the right rear branch) shown in Figure 14.
La figura 15A è una vista in sezione trasversale dello stampo come mostrato nella figura 15 lungo la linea 15A-15A. Figure 15A is a cross-sectional view of the mold as shown in Figure 15 along the line 15A-15A.
La figura 15B è una vista in sezione trasversale dello stampo come mostrato nella figura 15 lungo la linea 15B-15B. Figure 15B is a cross-sectional view of the mold as shown in Figure 15 along the line 15B-15B.
La figura 16A è una vista dall'alto di una protrusione di coniugamento sagomata a croce formata sulla faccia laterale superiore di una delle due diramazioni posteriori della porzione di telaio posteriore quale mostrata nella figura 14. Figure 16A is a top view of a cross-shaped mating protrusion formed on the upper side face of one of the two rear branches of the rear frame portion as shown in Figure 14.
La figura 16B è una vista laterale della protrusione di coniugamento sagomata a croce quale mostrata nella figura 16A. Figure 16B is a side view of the cross-shaped mating protrusion as shown in Figure 16A.
La figura 17 è una vista dall'alto della diramazione posteriore sinistra e della diramazione posteriore destra del telaio sagomato a Y quale mostrata nella figura 14 dopo che esse sono unite con il tubo a cinque giunzioni (cioè, il tubo di pedale) e la porzione di telaio anteriore. Figure 17 is a top view of the left rear branch and the right rear branch of the Y-shaped frame as shown in Figure 14 after they are joined with the five-joint tube (i.e., the pedal tube) and portion of front frame.
La figura 18 è una vista rivelata della porzione di telaio anteriore non indurita con la porzione di telaio posteriore indurita attaccata ad essa, in accordo con il telaio sagomato a Y come mostrato nella figura 14 che è stato posto all'interno di uno stampo. Fig. 18 is a revealed view of the uncured front frame portion with the cured rear frame portion attached thereto, in accordance with the Y-shaped frame as shown in Fig. 14 which has been placed inside a mold.
La figura 18A è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18A-18A della figura 18. Figure 18A is the cross-sectional view along the line 18A-18A of Figure 18.
La figura 18B è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18B-18B della figura 18. Figure 18B is the cross-sectional view along line 18B-18B of Figure 18.
La figura 18C è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18C-18C della figura 18. Figure 18C is the cross-sectional view along line 18C-18C of Figure 18.
La figura 18D è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18D18D della figura 18. Figure 18D is the cross-sectional view along line 18D18D of Figure 18.
La figura 18E è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18E-18E della figura 18. Figure 18E is the cross-sectional view along line 18E-18E of Figure 18.
La figura 18F è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18F-18F della figura 18. Figure 18F is the cross-sectional view along line 18F-18F of Figure 18.
La figura 18G è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18G-18G della figura 18. Figure 18G is the cross-sectional view along line 18G-18G of Figure 18.
La figura 18H è la vista in sezione trasversale lungo la linea 18H-18H della figura 18. Figure 18H is the cross-sectional view along the line 18H-18H of Figure 18.
La figura 19 è una vista rivelata di una forma di realizzazione dell'operazione di indurimento/pressurizzazione utilizzante lo stampo della figura 18, mostrante che una camera d'aria gonfiabile è posta all'interno della cavità della porzione di telaio anteriore non indurita; la camera d'aria gonfiabile è collegata ad un tubo flessibile di alimentazione di aria entrante attraverso il tubo di testa. Figure 19 is a revealed view of an embodiment of the curing / pressurizing operation using the mold of Figure 18, showing that an inflatable bladder is placed within the cavity of the uncured front frame portion; the inflatable bladder is connected to a flexible tube for supplying air entering through the head tube.
La figura 20 è una vista rivelata di un'altra forma di realizzazione dell'operazione di indurimento/pressurizzazione utilizzante lo stampo della figura 18, mostrante che una camera d'aria gonfiabile è posta all'interno della cavità della porzione di telaio anteriore non indurita; la camera d'aria gonfiabile è collegata ad un tubo flessibile di alimentazione di aria entrante attraverso il tubo della sella. Figure 20 is a revealed view of another embodiment of the curing / pressurizing operation using the mold of Figure 18, showing that an inflatable bladder is placed within the cavity of the uncured front frame portion ; the inflatable bladder is connected to a flexible tube for supplying air entering through the seat tube.
La figura 21 è una vista rivelata di ancora un'altra forma di realizzazione dell'operazione di indurimento/pressurizzazione utilizzante lo stampo della figura 18, mostrante che due camere d'aria gonfiabili sono poste all'interno della cavità della porzione di telaio anteriore non indurita; le camere d'aria gonfiabili sono collegate a due tubi flessibili di alimentazione di aria entrante attraverso il tubo di testa e il tubo di sella, rispettivamente. Figure 21 is a revealed view of yet another embodiment of the curing / pressurizing operation using the mold of Figure 18, showing that two inflatable bladders are placed within the cavity of the front frame portion not hardened; the inflatable bladders are connected to two hoses supplying air entering through the head tube and the saddle tube, respectively.
La presente invenzione descrive un processo per costruire telai per bicicletta di tipo regolamentare compositi, che comprendono una porzione di telaio anteriore radiante e una porzione di telaio posteriore. La porzione di telaio anteriore comprende o una forcella superiore o una forcella inferiore collegata alla porzione di telaio anteriore, ma non entrambe; ciascuna della forcella superiore o anteriore avendo diramazioni posteriori sinistra e destra. I telai per bicicletta di tipo regolamentare differiscono dai telai tradizionali sagomati a losanga principalmente per il fatto che i telai di tipo regolamentare non contengono componenti tubolari, che sono i componenti principali dei telai sagomati a losanga per collegamento tra i diversi mezzi di supporto, quali i mezzi di supporto di sterzo per supportare il complesso di forcella anteriore; i mezzi di supporto di sella per supportare il complesso di sella; i mezzi di supporto di pedale per supportare il complesso di manovella di pedale; e i mezzi di supporto di ruota posteriore per supportare il complesso di ruota posteriore. Invece, i telai per bicicletta di tipo regolamentare contengono un tubo centrale relativamente voluminoso, che si collega con i diversi mezzi di supporto in un modo radiante tramite una pluralità di gambe, rispettivamente. Poiché i telai di tipo regolamentare (che assomigliano ad un polipo) implicano un progetto fondamentalmente differente dai telai tradizionali sagomati a losanga (che sono strutturati come un reticolo) il procedimento tradizionale per fabbricare telai sagomati a losanga compositi non è soddisfacente, e si richiede che sia sviluppata una nuova tecnica in modo da produrre biciclette di tipo regolamentare sicure e non costose da materiali compositi. The present invention describes a process for constructing composite regulatory-type bicycle frames, which comprise a radiating front frame portion and a rear frame portion. The front frame portion comprises either an upper fork or a lower fork connected to the front frame portion, but not both; each of the upper or front fork having left and right rear branches. The regulatory-type bicycle frames differ from the traditional lozenge-shaped frames mainly due to the fact that the regulatory-type frames do not contain tubular components, which are the main components of the lozenge-shaped frames for connection between the different support means, such as the steering support means for supporting the front fork assembly; the saddle support means for supporting the saddle assembly; the pedal support means for supporting the pedal crank assembly; and the rear wheel support means for supporting the rear wheel assembly. On the other hand, regulatory-type bicycle frames contain a relatively bulky central tube, which connects with the various support means in a radiant manner via a plurality of legs, respectively. Since regulatory looms (which resemble an octopus) involve a fundamentally different design from traditional lozenge-shaped looms (which are structured like a lattice) the traditional process for manufacturing composite lozenge-shaped looms is not satisfactory, and it is required that a new technique is developed to produce safe and inexpensive regulatory type bicycles from composite materials.
Il processo descritto nella presente invenzione comprende le seguenti fasi: (a) sovrapporre una pluralità di primi strati di prepreg su un primo mandrino per formare le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite, ciascuno dei primi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (b) rimuovere le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite dal primo mandrino e riscaldare le diramazioni posteriori sinistra e destra non indurite in un primo stampo per formare diramazioni posteriori sinistra e destra indurite; (c) sovrapporre una pluralità di secondi strati di prepreg su un secondo complesso di mandrino per formare la porzione di telaio anteriore non indurita, che contiene un tubo centrale cavo ed una pluralità di gambe cave collegate ad esso, ciascuno dei secondi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (d) rimuovere la porzione di telaio anteriore non indurita dal secondo complesso di mandrino; (e) unire le diramazioni posteriori sinistra e destra indurite alla porzione di telaio anteriore non indurita con una pluralità di terzi strati di prepreg, che sovrappongono sia le diramazioni posteriori sinistra e destra indurite che la porzione di telaio anteriore non indurita, ciascuno dei terzi strati di prepreg contiene un materiale fibroso impregnato con una resina sintetica induribile; (f) riscaldare e indurire la porzione di telaio anteriore non indurita all'interno di un secondo stampo per formare un telaio per bicicletta. The process described in the present invention comprises the following steps: (a) superposing a plurality of first layers of prepreg on a first mandrel to form the left and right uncured rear branches, each of the first layers of prepreg contains a fibrous material impregnated with a hardenable synthetic resin; (b) remove the left and right uncured posterior branches from the first mandrel and heat the uncured left and right posterior branches in a first mold to form hardened left and right posterior branches; (c) superimposing a plurality of second layers of prepreg on a second mandrel assembly to form the uncured front frame portion, which contains a hollow core tube and a plurality of hollow legs connected thereto, each of the second prepreg layers contains a fibrous material impregnated with a hardenable synthetic resin; (d) removing the uncured front frame portion from the second mandrel assembly; (e) joining the cured left and right posterior branches to the uncured front frame portion with a plurality of third layers of prepreg, overlapping both the cured left and right posterior branches and the uncured front frame portion, each of the third layers of prepreg contains a fibrous material impregnated with a hardenable synthetic resin; (f) heating and hardening the uncured front frame portion within a second mold to form a bicycle frame.
Si preferisce che ciascuno dei primi o secondi strati di prepreg contenga da 5 a 30 strati, in modo più preferibile da 8 a 16 strati, del materiale fibroso impregnato con una resina induribile. Una camera d'aria gonfiabile può essere posta all'interno della cavità della porzione di telaio anteriore non indurita prima che essa sia posta nel secondo stato in modo da applicare pressione sugli strati di prepreg durante l'indurimento. Alternativamente, un materiale espandibile termicamente può essere posto nella cavità della porzione di telaio anteriore non indurita. L'espansione di volume del materiale espandibile termicamente dopo il riscaldamento crea pure una pressione sugli strati di prepreg durante il processo di indurimento per migliorare la resistenza del prodotto indurito. It is preferred that each of the first or second layers of prepreg contain 5 to 30 layers, more preferably 8 to 16 layers, of the fibrous material impregnated with a hardenable resin. An inflatable bladder may be placed within the cavity of the uncured front frame portion before it is placed in the second state to apply pressure on the prepreg layers during curing. Alternatively, a thermally expandable material can be placed in the cavity of the uncured front frame portion. The volume expansion of the thermally expandable material after heating also creates pressure on the prepreg layers during the curing process to improve the strength of the cured product.
Uno dei vantaggi del processo sviluppato nella presente invenzione è la flessibilità; esso può essere usato per produrre una varietà di telai per bicicletta quali telai anteriori sagomati a Y, sagomati a T, sagomati a V, sagomati a Z, eccetera. Le figure da 1 a 14 mostrano solamente alcuni esempi dei telai per bicicletta che possono essere prodotti utilizzando il processo descritto nella presente invenzione. In tutti questi esempi, il telaio per bicicletta 10 comprende una porzione di telaio anteriore 1, ed una porzione di telaio posteriore 2. I numeri 11 e 12 indicano tubo di testa e tubo di sella, rispettivamente, ed il numero 13 indica un tubo a cinque giunzioni (cioè, il tubo di supporto di pedale), che fornisce pure mezzi di supporto per il pedale. Il processo descritto nella presente invenzione è pure estremamente flessibile il che permette ad un'ampia varietà di tagli e dimensioni dei componenti di telaio di essere progettati e fabbricati per soddisfare qualsiasi necessità speciale e preferenza. One of the advantages of the process developed in the present invention is flexibility; it can be used to produce a variety of bicycle frames such as Y-shaped, T-shaped, V-shaped, Z-shaped front frames, etc. Figures 1 to 14 show only some examples of bicycle frames that can be produced using the process described in the present invention. In all these examples, the bicycle frame 10 comprises a front frame portion 1, and a rear frame portion 2. The numbers 11 and 12 indicate head tube and seat tube, respectively, and the number 13 indicates a tube to five joints (i.e., the pedal support tube), which also provides support means for the pedal. The process described in the present invention is also extremely flexible which allows a wide variety of frame component cuts and sizes to be designed and manufactured to meet any special needs and preferences.
La presente invenzione verrà ora descritta in modo più specifico con riferimento ai seguenti esempi. Si deve notare che le seguenti descrizioni di esempi, includenti la forma di realizzazione preferita di questa invenzione, sono presentati qui per scopi di illustrazione e descrizione, e non sono intese essere esaustive o limitare l'invenzione alla forma precisa descritta. The present invention will now be described more specifically with reference to the following examples. It should be noted that the following descriptions of examples, including the preferred embodiment of this invention, are presented here for purposes of illustration and description, and are not intended to be exhaustive or limit the invention to the precise form described.
Come descritto precedentemente, la porzione di telaio posteriore dei telai di tipo regolamentare contiene solamente una forcella posteriore inferiore o una forcella posteriore superiore, ma non entrambe. Come mostrato nella figura 14, ciascuna forcella posteriore, sia che essa sia una forcella superiore o una forcelle inferiore, contiene una diramazione sinistra 21 ed una diramazione destra 22 in una relazione simmetrica l'una rispetto all'altra. Le diramazioni sinistra e destra della porzione di telaio posteriore sono collegate al complesso di ruota (non mostrata) tramite una coppia di terminazione ad uncino 26, rispettivamente. Le diramazioni sinistra e destra sono costituite sovrapponendo una pluralità di strati di prepreg su un mandrino. Il mandrino può essere costituito da materiale non costoso, relativamente leggero e facilmente separabile quale legno, plastica, gomma, eccetera. Dopo che il mandrino è rimosso, le diramazioni non indurite sono poste all'interno di uno stampo. La figura 15 è una vista dall'alto dello stampo usato per costruire la forcella inferiore posteriore mostrata nella figura 14. Le figure 15A e 15B sono viste in sezione trasversale dello stampo quale mostrato nella figura 15 lungo la linea 15A-15A, e lungo la linea 15B-15B, rispettivamente. Lo stampo è costituito da un elemento di stampo superiore 31 ed un elemento di stampo infe— riore 32. Una camera d'aria gonfiabile (preferibilmente fatta di nylon) è stata posta all'interne delle diramazioni non indurite in modo da applicare una pressione, dopo che lo stampo è stato chiuso, durante il processo di indurimento termico. As described above, the rear frame portion of the regulatory type frames contains only a lower rear fork or an upper rear fork, but not both. As shown in Figure 14, each rear fork, whether it is an upper fork or a lower fork, contains a left branch 21 and a right branch 22 in a symmetrical relationship to each other. The left and right branches of the rear frame portion are connected to the wheel assembly (not shown) via a pair of hook terminations 26, respectively. The left and right branches are formed by superimposing a plurality of prepreg layers on a mandrel. The mandrel can be made of inexpensive, relatively light and easily separable material such as wood, plastic, rubber, etc. After the mandrel is removed, the uncured branches are placed inside a mold. Figure 15 is a top view of the mold used to construct the rear lower yoke shown in Figure 14. Figures 15A and 15B are cross-sectional views of the mold as shown in Figure 15 along the line 15A-15A, and along the line 15B-15B, respectively. The mold consists of an upper mold member 31 and a lower mold member 32. An inflatable bladder (preferably made of nylon) has been placed within the uncured branches to apply pressure, after the mold has been closed, during the thermal hardening process.
Le superfici di attestatura e le diramazioni sinistra e destra possono essere dotate di una coppia di sporgenza e cavità coniugata (cioè, corrispondenti) rispettivamente. In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la sporgenza (e la cavità corrispondente) aveva una forma a croce (cioè, "+") come mostrato nelle figure 16A e 16B. Lo spessore (o profondità) della croce di coniugamento era circa da 5 a 10 mm, e la sua larghezza era circa da 5 a 25 mm. La dimensione della croce dovrebbe preferibilmente essere tanto grande quanto essa è permessa dall'area delle superfici di attestatura. Dopo che le diramazioni sinistra e destra si sono indurite, esse sono state incollate insieme tramite un adesivo appropriato. La sporgenza e la cavità di coniugamento collettivamente miglioravano il legame tra le superfici di attestatura delle due diramazioni. La figura 17 è una vista dall'alto della diramazione superiore sinistra posteriore e della diramazione destra posteriore del telaio sagomato a Y come mostrato nella figura 14 dopo che esse sono unite con il tubo a cinque giunzioni della porzione di telaio anteriore. Come mostrato nella figura 17, una scanalatura triangolare profonda 2 mm era fornita in corrispondenza del fondo della porzione di curvatura abbracciente le diramazioni sinistra e destra. La scanalatura triangolare forniva un mezzo per raccogliere collante in eccesso e aiutava a garantire una distribuzione uniforme di sollecitazione. The abutment surfaces and the left and right branches may be provided with a pair of mating (i.e., corresponding) projections and recesses, respectively. In a preferred embodiment of the present invention, the projection (and corresponding recess) had a cross shape (i.e., "+") as shown in Figures 16A and 16B. The thickness (or depth) of the conjugation cross was about 5 to 10 mm, and its width was about 5 to 25 mm. The size of the cross should preferably be as large as the area of the abutting surfaces allows. After the left and right branches hardened, they were glued together using an appropriate adhesive. The protrusion and the mating cavity collectively improved the bond between the abutting surfaces of the two branches. Figure 17 is a top view of the rear upper left branch and rear right branch of the Y-shaped frame as shown in Figure 14 after they are joined with the five-joint tube of the front frame portion. As shown in Figure 17, a 2 mm deep triangular groove was provided at the bottom of the portion of curvature embracing the left and right branches. The triangular groove provided a means to collect excess glue and helped ensure an even distribution of stress.
La figura 18 è una vista rivelata della porzione di telaio anteriore non indurita, con la porzione di telaio posteriore indurita attaccata ad essa, in accordo con il telaio sagomato a Y come mostrato nella figura 14 che è stato posto all'interno di uno stampo 5. Le figure 18A-18H mostrano diverse viste in sezione trasversale. Prima di essere posta all'interno dello stampo, la porzione 1 di telaio anteriore era preparata disponendo un tubo di testa 11, un tubo di sella 12, e un tubo a cinque giunzioni 13, rispetto ad un complesso di mandrino (non mostrato). Una pluralità di strati di prepreg (preferibilmente da 5 a 30 strati, ancor meglio da 8 a 16 strati) erano disposti al di sopra e ricoprivano il complesso di mandrino e diversi tubi, 11, 12 e 13, in modo tale che quei tubi erano sepolti al loro interno. In seguito, il complesso di mandrino era rimosso e la porzione di telaio anteriore non indurita era posta all'interno dello stampo 5. La porzione 2 di telaio posteriore era collegata tramite manicotto alla porzione di telaio anteriore in corrispondenza di una locazione appropriata tra il tubo di sella 12 e il tubo a cinque giunzioni 13. Una pluralità di strati di prepreg era avvolta attorno alla connessione, e una lunghezza o tratto sovrapposto di almeno 4-8 cm era fornito in questa connessione a manicotto. Si preferisce che gli strati di prepreg siano rastremati (e loro lunghezze erano circa da 5 a 10 cm) in modo da evitare concentrazione di sollecitazione localizzata. In un'altra forma di realizzazione preferita, un adesivo di tipo a pellicola appropriato era applicato alla connessione a manicotto per migliorare l'integrità di quelli dell'adesione. In ancora un'altra forma di realizzazione preferita, 1-2 strati di pellicola espandibile termicamente preparata in modo speciale di materiale epossidico erano applicati ricoprendo gli strati di prepreg più esterni circondanti il tubo a cinque giunzioni e la porzione di forcella posteriore. Le pellicole espandibili termicamente facevano sì che una pressione esterna fosse applicata sulla resina non indurita opposta alla pressione esercitata dalla camera d'aria gonfiabile durante la fase di indurimento per accrescere ulteriormente l'integrità strutturale del prodotto finale. Figure 18 is a revealed view of the uncured front frame portion, with the cured rear frame portion attached thereto, in accordance with the Y-shaped frame as shown in Figure 14 which has been placed inside a mold 5 Figures 18A-18H show various cross-sectional views. Before being placed inside the mold, the front frame portion 1 was prepared by arranging a head tube 11, a saddle tube 12, and a five-joint tube 13, relative to a mandrel assembly (not shown). A plurality of layers of prepreg (preferably 5 to 30 layers, even better 8 to 16 layers) were arranged above and covered the mandrel assembly and several tubes, 11, 12 and 13, such that those tubes were buried inside them. Thereafter, the mandrel assembly was removed and the uncured front frame portion was placed within the mold 5. The rear frame portion 2 was connected by sleeve to the front frame portion at an appropriate location between the tube. of saddle 12 and the five-joint tube 13. A plurality of layers of prepreg were wrapped around the connection, and an overlapping length or length of at least 4-8 cm was provided in this sleeve connection. It is preferred that the prepreg layers be tapered (and their lengths were about 5 to 10 cm) so as to avoid localized stress concentration. In another preferred embodiment, an appropriate film type adhesive was applied to the sleeve connection to improve the integrity of those of the adhesion. In yet another preferred embodiment, 1-2 layers of specially prepared thermally expandable film of epoxy material were applied by covering the outermost prepreg layers surrounding the five-joint tube and rear fork portion. The thermally expandable films caused external pressure to be applied to the uncured resin opposite to the pressure exerted by the inflatable bladder during the curing step to further enhance the structural integrity of the final product.
La figura 19, che è una vista rivelata dell'operazione di indurimento/pressurizzazione utilizzante lo stampo 5 della figura 18, mostra che una camera d'aria gonfiabile era posta all'interno della cavità della porzione di telaio anteriore non indurita 1; la camera d'aria gonfiabile 41 era collegata ad un tubo flessibile 44 di alimentazione d'aria entrante attraverso il tubo di testa 11. La porzione 2 di telaio posteriore indurita era stata ricevuta in modalità a manicotto dalla porzione di telaio anteriore non indurita 1 vicino al tubo cinque a giunzione 13. Aria era alimentata dal tubo flessibile 44 di alimentazione di aria durante la fase di indurimento per applicare una pressione facente sì che i prepreg non induriti fossero spinti contro la parete interna dello stampo 5 in modo da formare un telaio per bicicletta composito. In una forma di realizzazione alternativa, un materiale espandibile termicamente era usato per riempire la cavità all'interno della porzione di telaio anteriore non indurita. Quando il volume del materiale espandibile termicamente si espandeva durante la fase di indurimento termico, una pressione similare era esercitata contro i prepreg che venivano induriti. Le figure 20 e 21 sono viste rivelate di due forme di realizzazione alternative, rispettivamente, dell'operazione di indurimento/pressurizzazione utilizzante lo stampo della figura 18. Nella figura 20, la camera d'aria gonfiabile 41 era collegata ad un tubo flessibile 44 di alimentazione di aria entrante attraverso il tubo 12 della sella. Nella figura 21, sono state usate due camera d'aria gonfiabili 42 e 43 che erano collegate a due tubi flessibili 44 di alimentazione di aria entrante attraverso il tubo di testa 11 e il tubo della sella 12, rispettivamente. Figure 19, which is a revealed view of the curing / pressurizing operation using the mold 5 of Figure 18, shows that an inflatable bladder was placed inside the cavity of the uncured front frame portion 1; the inflatable bladder 41 was connected to an air supply hose 44 entering through the head tube 11. The cured rear frame portion 2 had been received in sleeve mode from the adjacent uncured front frame portion 1 to tube five at junction 13. Air was supplied from the air supply hose 44 during the curing step to apply pressure causing the uncured prepregs to be pushed against the inner wall of the mold 5 to form a frame for composite bicycle. In an alternate embodiment, a thermally expandable material was used to fill the cavity within the uncured front frame portion. As the volume of the thermally expandable material expanded during the thermal curing step, a similar pressure was exerted against the prepregs being cured. Figures 20 and 21 are revealed views of two alternative embodiments, respectively, of the curing / pressurizing operation using the mold of Figure 18. In Figure 20, the inflatable bladder 41 was connected to a flexible tube 44 of supply of air entering through the saddle tube 12. In Figure 21, two inflatable bladders 42 and 43 were used which were connected to two hoses 44 supplying air entering through the head tube 11 and the saddle tube 12, respectively.
Un'ampia varietà di prepreg possono essere usate nella presente invenzione per adattarsi a necessità e applicazioni specifiche. Considerazioni di progetto includono resistenza alla flessione, rigidezza, resistenza alla compressione, resistenza alla trazione, capacità di assorbimento di urti, peso, eccetera. Materiali fibrosi tipici includono fibra di vetro, fibra di carbonio, fibra di Kevlar, fibra di Spectra, eccetera. Entro ciascun tipo di materiali fibrosi, vi sono pure gradi di modulo basso, medio, o alto, eccetera che possono essere selezionati. Alcune applicazioni possono utilizzare vantaggiosamente una combinazione di fibre, quali 75/25, 50/50 o 25/75 di fibre di carbonio/vetro. A wide variety of prepregs can be used in the present invention to suit specific needs and applications. Design considerations include flexural strength, stiffness, compressive strength, tensile strength, shock absorbency, weight, etc. Typical fibrous materials include fiberglass, carbon fiber, Kevlar fiber, Spectra fiber, etc. Within each type of fibrous materials, there are also grades of low, medium, or high modulus, etc. which can be selected. Some applications may advantageously use a combination of fibers, such as 75/25, 50/50 or 25/75 carbon / glass fibers.
Nel procedimento sopra descritto, le diramazioni posteriori sinistra e destra 21 e 22 erano collegate insieme prima che esse fossero unite con la porzione di telaio anteriore non indurita. In ancora un'altra forma di realizzazione, le diramazioni posteriori sinistra e destra possono essere unite separatamente in modalità a manicotto con la porzione di telaio anteriore non indurita, prima che la porzione di telaio anteriore non indurita sia posta nello stampo 5. In the method described above, the left and right rear branches 21 and 22 were connected together before they were joined with the uncured front frame portion. In yet another embodiment, the left and right rear branches can be joined separately in sleeve mode with the uncured front frame portion, before the uncured front frame portion is placed in the mold 5.
Il procedimento descritto nella presente invenzione richiede solamente una forcella posteriore, la quale conteneva una diramazione sinistra ed una diramazione destra, ed entrambe erano prestampate ed indurite prima della fabbricazione dell'intero telaio. Come conseguenza, i tre stampi richiesti nella presente invenzione, cioè, gli stampi 31 e 32 per stampare diramazioni sinistra e destra, 21 e 22, rispettivamente, e lo stampo principale 5, possono essere fortemente semplificati e con voluminosità fortemente ridotta. Inoltre, poiché solamente una forcella posteriore 2 era implicata nella presente invenzione, essa può essere unita alla porzione 1 di telaio anteriore in corrispondenza di essenzialmente qualsiasi locazione tra il tubo 12 di sella e il tubo 13 a cinque giunzioni. Questo fornisce grande flessibilità nei progetti di telaio per bicicletta, specialmente nel progettare il telaio per bicicletta che seguono strettamente la miglior considerazione aerodinamica per minimizzare il trascinamento. Inoltre, la singola forcella posteriore può essere posta in corrispondenza di una disposizione ottimale con interferenza minima dalla catena di trasmissione. The process described in the present invention requires only a rear fork, which contained a left branch and a right branch, and both were pre-molded and hardened prior to fabrication of the entire frame. As a consequence, the three molds required in the present invention, that is, the molds 31 and 32 for molding left and right branches, 21 and 22, respectively, and the main mold 5, can be greatly simplified and with greatly reduced bulk. Furthermore, since only a rear fork 2 was involved in the present invention, it can be joined to the front frame portion 1 at essentially any location between the saddle tube 12 and the five-joint tube 13. This provides great flexibility in bicycle frame designs, especially in designing the bicycle frame that strictly follow the best aerodynamic consideration to minimize drag. Additionally, the single rear fork can be placed at an optimal arrangement with minimal interference from the drive chain.
Nel processo descritto nella presente invenzione, poiché la porzione di telaio anteriore era preparata disponendo al di sopra dapprima prepreg attorno ad un complesso di mandrino, poi ponendo il corpo cavo non indurito, insieme con il tubo di sella, il tubo di testa e il tubo di pedale, all'interno di uno stampo in cui i prepreg sono induriti tramite calore e pressione, si può pure ottenere grande flessibilità nel progetto del telaio anteriore. Considerazioni nel progetto del telaio anteriore includono evitare o minimizzare interferenza con la catena di trasmissione (in unione con un progetto di forcella posteriore ottimale), e la riduzione di urto verticale per fornire comfort di marcia. In the process described in the present invention, since the front frame portion was prepared by first arranging the prepreg above a mandrel assembly, then placing the uncured hollow body, together with the saddle tube, head tube and tube of pedal, within a mold in which the prepregs are hardened by heat and pressure, great flexibility can also be achieved in the design of the front frame. Considerations in the front frame design include avoiding or minimizing interference with the drive chain (in conjunction with an optimal rear fork design), and reducing vertical shock to provide ride comfort.
La precedente descrizione delle forme di realizzazione preferite di questa invenzione è stata presentata per scopi di illustrazione e descrizione. Modifiche o variazioni ovvie sono possibili alla luce dell'insegnamento precedente. Le forme di realizzazione sono state scelte e descritte per fornire la migliore illustrazione dei principi di questa invenzione e la sua applicazione pratica per permettere quindi agli esperti del ramo di utilizzare l'invenzione in diverse forme di realizzazione e con diverse modifiche quali sono adatte all'utilizzo particolare contemplato. Tutte tali modifiche e variazioni sono entro l'ambito della presente invenzione come determinato dalle rivendicazioni allegate quando interpretate in accordo con l'ampiezza a cui esse sono intitolate lecitamente, legalmente, e con equità. The foregoing description of the preferred embodiments of this invention has been presented for purposes of illustration and description. Obvious modifications or variations are possible in light of the previous teaching. The embodiments have been selected and described to provide the best illustration of the principles of this invention and its practical application to then allow those skilled in the art to use the invention in different embodiments and with different modifications which are suitable for the particular use contemplated. All such modifications and variations are within the scope of the present invention as determined by the appended claims when interpreted in accordance with the extent to which they are entitled lawfully, legally, and fairly.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI951896 IT1277569B1 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Composite bicycle frame assembly in sections - by layering fibre-reinforced plastic sheets on mandrels then removing, inserting bags and inflating, hot moulding and joining of hardened and unhardened sections for final thermal curing. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI951896 IT1277569B1 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Composite bicycle frame assembly in sections - by layering fibre-reinforced plastic sheets on mandrels then removing, inserting bags and inflating, hot moulding and joining of hardened and unhardened sections for final thermal curing. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITMI951896A0 ITMI951896A0 (en) | 1995-09-11 |
| ITMI951896A1 true ITMI951896A1 (en) | 1997-03-11 |
| IT1277569B1 IT1277569B1 (en) | 1997-11-11 |
Family
ID=11372231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITMI951896 IT1277569B1 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Composite bicycle frame assembly in sections - by layering fibre-reinforced plastic sheets on mandrels then removing, inserting bags and inflating, hot moulding and joining of hardened and unhardened sections for final thermal curing. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT1277569B1 (en) |
-
1995
- 1995-09-11 IT ITMI951896 patent/IT1277569B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1277569B1 (en) | 1997-11-11 |
| ITMI951896A0 (en) | 1995-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5544907A (en) | Composite bicycle frame with y shaped tubular configuration | |
| US5624519A (en) | Method making a composite bicycle frame using composite lugs | |
| US5076601A (en) | High strength composite bicycle frame and method for its manufacture | |
| CA1322381C (en) | Composite bicycle frames and methods for making same | |
| US4902458A (en) | Method of molding composite bicycle frames | |
| EP0307410B1 (en) | Composite cycle frame componnents and production method | |
| US5215322A (en) | Dual and single seat composite bicycle frames and fabrication methods therefore | |
| US5158733A (en) | Method of making composite cycle frame components | |
| US6109638A (en) | Honeycomb reinforced composite fiber bicycle frame | |
| US8070175B2 (en) | Bicycle frame manufacture | |
| US6123353A (en) | Method of joining and reinforcing molded plastic bicycle frames | |
| EP0498797B1 (en) | Cycle fork with fiber reinforced resin blades and crown and method of making same | |
| ITTO20010621A1 (en) | CRANK FOR BICYCLE AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURE. | |
| ITTO20010617A1 (en) | CRANK FOR BICYCLE AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURE. | |
| US5368804A (en) | Method of molding composite bicycle frames | |
| CN1143010A (en) | Composite bicycle frame manufacturing method | |
| US5676780A (en) | Method of making a single rear fork bicycle frame | |
| ITMI951896A1 (en) | REGULATORY COMPOSITE BICYCLE FRAME AND PROCEDURE FOR ITS CONSTRUCTION | |
| TWI741649B (en) | Composite crank and manufacturing method thereof | |
| JP2003072666A (en) | Bicycle crank and its manufacturing method | |
| TW318166B (en) | Method of making composite bicycle frames | |
| TWM600723U (en) | Composite crank | |
| CN201971105U (en) | Preforming device of non-stress concentration composite fiber tube for bicycle | |
| CA2557960C (en) | Bicycle frame construction | |
| TWI777751B (en) | Composite crank and method of making the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted |