Brevet FR2489214A1 — publié le 19820305

"Procédé et dispositif de montage d'une roue à rayons" La présente invention concerne un procédé et un dispositif de montage automatique de rayons dans des roues, de préférence des roues de bicyclette. Le montage manuel de rayons dans des roues de bicyclette est une opération qui prend beaucoup de temps et qui est en outre extrêmement monotone. Ce montage est accompli de la manière suivante: la personne qui monte la roue enfile un rayon à la fois dans une ouverture de rayon formée dans le moyeu de la roue et elle loge ensui- te les rayons dans les ouvertures individuelles de la jante de la roue et visse un embout sur chaque rayon. Le mode opératoire manuel décrit ci-dessus est tel que la personne qui monte les roues ne peut monter qu'un nombre de roues relativement faible par jour. L'in- vention a pour but de supprimer l'inconvénient mentionné en décrivant un procédé et un dispositif de montage auto- matique de roues à rayons qui permettent de multiplier la productivité, en comparaison avec le montage manuel. Un aspect de l'invention porte sur un procédé de montage d'une roue à rayons complète, caractérisé en ce que dans un premier poste on fixe un moyeu muni de deux flasques, chacun d'eux comportant un nombre prédé- terminé d'ouvertures, dans un cycle de démarrage, en une position prédéterminée par rapport à une jante de roue qui comporte un nombre correspondant d'ouvertures de rayons, on fait avancer deux rayons pour faire passer chacun d'eux à travers une ouverture dans des flasques individuels, de façon qu'ils pendent verticalement sous l'action de la gravité, au cours d'un sous-cycle venant à la suite, on fait tourner le moyeu d'un angle prédé- terminé, après quoi on fixe les extrémités libres des deux rayons mentionnés et on visse automatiquement des embouts de rayons sur ces rayons, de préférence simulta- nément à l'avance et au passage de deux nouveaux rayons à travers des ouvertures des mêmes flasques de moyeu que précédemment, on indexe la jante et le moyeu de la roue, 2 248e214 on répète un nombre de fois prédéterminé ce sous-cycle avec l'indexage de la jante et du moyeu de la roue qui lui fait suite, au cours d'un cycle de terminaison on accomplit la même procédure qu'au cours de chacun des sous-cycles, mais sans faire avancer de nouveaux rayons, ce qui réalise une couche inférieure de rayons, et on répète la totalité de la procédure définie ci-dessus à un second poste dans lequel les rayons sont introduits dans leurs ouvertures respectives, ce qui réalise une couche extérieure de rayons, de préférence simultanément à la répétition de la procédure du premier poste avec une nou- velle roue. Un autre aspect de l'invention porte sur un dis- positif destiné à la mise en oeuvre du procédé décrit ci- dessus, caractérisé en ce qu'il comprend de préférence deux postes, chacun d'eux contenant des porte-jantes, un dispositif de fixation de moyeu, un dispositif destiné à faire avancer les rayons pour les faire passer dans des ouvertures de flasques du moyeu, un dispositif destiné à fixer des extrémités de rayons pour déterminer leur posi- tion, un dispositif destiné à visser des embouts sur les- rayons, et un dispositif destiné à indexer le moyeu et la jante de la roue et à réaliser un réglage final de ces éléments pour les amener aux positions désirées. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente fondamentalement la struc- ture générale d'un dispositif correspondant à l'invention, La figure 2 représente un dispositif destiné à introduire des rayons dans des ouvertures de flasque, La figure 3 représente un dispositif destiné à bloquer des extrémités de rayon dans une position prédé- terminée, La figure 4 représente un dispositif destiné à visser des embouts sur des rayons, et Les figures 5 et 6 représentent un dispositif des- tiné à indexer une jante de roue et à bloquer cette dernière en position correcte au cours du montage des rayons. Le dispositif ou la machine que décrit l'inven- tion fonctionne selon deux cycles différents et comprend fondamentalement deux moitiés ou postes identiques, à savoir une moitié droite (conformément à la figure 1) ou premier poste et une moitié gauche ou second poste. De façon générale, on assemble un moyeu de roue et une jante de roue dans le premier poste au moyen, par exemple, de 18 rayons disposés dans des positions prédéterminées et de leurs18 embouts associés, ces rayons formant ensemble une couche intérieure de rayons, c'est-à- dire que la totalité du rayon, à l'exception de la tete de rayon, est disposée du c8té intérieur du flasque du moyeu. La roue qui est ainsi partiellement préparée, avec sa couche inté- rieure de rayons, est ensuite déplacée vers un second poste. Dans le second poste, on monte en plus 18 rayons et 18 embouts, ce qui forme une couche extérieure de rayons. Ces couches intérieure et extérieure de rayons et la jante et le moyeu de la roue forment ensemble une roue à rayons complète du type comportant 36 rayons. La figure 1 montre le principe fondamental du dispositif de l'invention et on peut voir sur cette figure que chaque poste respectif A et B, dans un mode de réa- lisation représenté du dispositif, comprend trois galets 2L porte-janlte, portant respectivement les références lA, 2A, 3A et 1B, 2B, 3B, un portemoyeu respectif 4A et 4B, un dispositif 5A, 5B destiné à introduire des rayons dans des ouvertures de flasque dans le moyeu, un disposi- tif 6A', 6B' destiné à fixer l'extrémité du raycn pour définir la position de celui-ci, et un dispositif 6A", 6B" destiné à visser des embouts sur les rayons. Les dispositifs 4A, 4B, 5A, 5B, 6A', 6B', 6A", 6BW sont repré- sentés schématiquement sous la forme de blocs fonction- nels sur la figure 1 et ils sont représentés de façon plus détaillée sur d'autres figures. Du fait que les deux postes du dispositif sont pratiquement identiques, on utilisera à partir de mainte- nant les désignations abrégées 1-6 à la place des désigna- tions respectives 1A-6A et IB-6B, chaque fois que c'est possible sans risque de confusion. Le centrage de la jante de roue est accompli au moyen des trois galets porte-jante 1, 2, 3 parmi lesquels deux peuvent avoir des axes fixes tandis que le troisième peut être manoeuvré par exemple de façon pneumatique ou hydraulique. Le porte-moyeu ou dispositif de fixation de moyeu 4 peut consister en deux parties, chacune d'elles fixant une extrémité du moyeu, et il est nécessaire de fixer en une position prédéterminée la partie du moyeu destinée au montage du pignon, si le moyeu considéré est un moyeu de roue arrière. Les flasques de moyeu sont fi- xées dans leurs positions correctes au moyen de deux ti- ges, chacune d'elle pénétrant dans une ouverture correspon- dante des moyeux individuels, de façon que les ouvertures de rayons du flasque de moyeu soient toujours initialement dans une même position. La position de la jante est déter- minée par un dispositif 57 en association avec un disposi- tif 58 qu'on décrira de façon plus détaillée ci-après. Le dispositif 5 destiné à introduire des rayons dans les ouvertures de flasque du moyeu est représenté de façon plus détaillée sur la figure 2. Sur cette figure, la référence 7 désigne le flasque du moyeu de roue et ce flasque comporte des ouvertures 8. La référence 9 désigne un tube allongé qui comporte une cavité longitudinale 10 dont les bords latéraux forment un guide pour un rayon 11 qui est représenté placé dans le tube 9, de telle manière que ce rayon 11 repose en deux points 12 et 13, l'un d'eux, à savoir le point 12, se trouvant près de l'extrémité gau- che du rayon tandis que l'autre, 13, est formé par la tête-de rayon dirigée vers le bas, à l'extrémité droite du rayon (conformément 'à la figure 2). On peut déplacer le tube 9 dans sa direction longitudinale au moyen d'un dis- positif d'avance 14, d'un type approprié quelconque, comme par exemple un piston actionné de façon pneumatique ou hydraulique, et ce dispositif d'avance 14 actionne un res- sort hélicoïdal flexible 15 qui, en étant guidé dans un tube 16, actionne le tube 9 par le fait qu'un élément de fixa- tion 17 est fixé au tube 9 à l'extrémité du ressort héli- coidal 15. On peut ainsi déplacer le tube 9 en direction du flasque 7 ainsi que dans la direction opposée. De maniè- re similaire, on peut introduire un rayon 11 dans l'ouver- ture 8 du flasque 7 et lui faire traverser cette ouver- ture, ceci s'effectuant au moyen de deux galets 21 et 22 entraînés par un moteur qui font avancer un fil métallique hélicoïdal flexible 24 qui traverse un tube 25 et dont l'extrémité heurte la tête de rayon 13 au moyen d'un ren- flement 26, afin dé déplacer le rayon 11 à travers l'ou- verture 8. Le rayon tombe alors du côté gauche du flasque de moyeu 7 et il pend verticalement sous l'effet de la gravité, en étant retenu dans le flasque de moyeu 7 du fait que la tête de rayon 13 vient en contact avec ce flas- que. L'introduction initiale du rayon 11 dans le tube 9 peut être effectuée d'une manière appropriée, par exemple en le chargeant à partir d'un dispositif de tri. La figure 3 représente le dispositif 6' destiné à fixer l'extrémité du rayon pour définir la position de celui-ci une fois que le rayon a été introduit dans l'ou- verture 8,conformément à la figure 2, et pend verticale- ment. Ce dispositif consiste en deux blocs coulissants 27 et 28 qui sont similaires et fonctionnent conjointement. On peut faire coulirser cas deux Wb ocs dans les directions indiquées par des doubles flèches. Le dispositif 6' se trouve à l'extrémité inférieure des rayons pendant verti- calement qui sont désignés par 11' et 11" sur la figure 3, de telle manière que lorsque les blocs coulissants 27 et 28 sont placés dans leurs positions d'extrémité respec- tives, du côté gauche et du côté droit, les extrémités inférieures libres des rayons 11' et 11" se trouvent quelque paxtle long des surfaces de guide individuelles en forme de V, 29 et 30, des blocs coulissants respectifs 28 et 27, lorsque ces rayons pendent verticalement. Lors- qu'on déplace le bloc coulissant 28 vers la gauche, une extrémité 31 d'un fil de métal qui est enroulé autour d'un axe 32 et qui se prolonge par une extrémité rectili- gne 33 est actionné9par un épaulement fixe 34, ce qui fait que l'extrémité 33 est amenée en contact avec le rayon 11' et guide ce dernier vers le centre de l'angle formé dans la surface de guide 29. Du fait que le bloc coulissant 27 est déplacé simultanément vers la droite, un fil de métal 36 qui est fixé à un épaulement 35 et dont l'extrémité libre est courbée guide le rayon 11' sur tout le chemin jusqu'à l'angle formé dans la surface de guide en forme de V 29 et il bloque le rayon dans cette position. Si les blocs coulissants 28 et 27 et les surfaces de guide 29 et 30 sont disposés d'une manière appropriée, chacun des rayons 11' et 11" sera maintenu en position fixe au-dessus d'une ouverture individuelle dans la jante de la roue. Les blocs coulissants 27 et 28 peuvent être entraînés de façon appropriée par des moyens d'entraînement comprenant un moteur, un accouplement glissant, une crémaillère et un pignon. La figure 4 représente le dispositif 6A", 6B" destiné à visser les embouts sur les rayons. Dans ce dis- positif, on utilise les blocs coulissants 27 et 28 confor- mes à la figure 3, ces blocs pouvant être déplacés sous la jante de roue 39, dans les directions qui- sont repré- sentées par les doubles flèches sur la figure 4. Des dis- tributeurs d'embouts 40 et 41 sont respectivement placés au-dessus de chaque bloc coulissant 27 et 28. et lorsque les blocs coulissants sont placés dans leurs positions d'extrémité extérieures, les axes des distributeurs d'em- bouts 40 et 41 coïncident avec l'axe d'une gaine 48 et d'un outil 49 qui font partie d'un dispositif de vissage d'embout respectif associé à chaque bloc coulissant 27 et 28, ce dispositif de vissage d'embout comprenant un moteur 42, un accouplement glissant 43, une roue de transmission d'énergie 44 et une roue 45 qui fait tourner un fil de métal hélicoïdal flexible 46 dans une gaine flexible 47 dont une extrémité est fixée à la gaine 48 qui est elle- même fixée dans le bloc coulissant 27. Une extrémité du fil de métal hélicoïdal 46 est équipée de l'outil 49 qui se termine par un téton élastique 50. Lorsque le bloc coulis- sant 27 se trouve dans sa position de gauche, il est situé face au distributeur d'embouts 40. Chaque fois que le bloc coulissant 27 se trouve dans cette position d'extré- mité, un embout est avancé vers le bas, cet embout tombe dans la gaine 48 et il est intercepté par le téton 50. Lorsque les blocs coulissants 27 et 28 sont ensuite dépla- cés l'un vers l'autre, l'axe de la gaine 48 et de l'outil 49 est placé, dans l'autre position d'extrémité, face à l'extrémité inférieure d'un rayon qui a été fixé en posi- tion de la manière décrite ci-dessus. Le fil de métal hélicoïdal 46 est alors entraîné vers le haut au moyen d'un dispositif d'avance 51 et il est entraîné simultané- ment en rotation. L'embout est alors entraîné vers le haut de façon à traverser une ouverture 52 de la jante située face à l'embout et au rayon, et il vient en contact avec le rayon de façon à être vissé sur ce dernier, afin de fi- xer mutuellement le rayon et la jante. Un cycle identique à celui qu'on vient de décrire est accompli du c8té du bloc coulissant 28. Pour qu'on puisse placer la jante de roue dans une position telle que les ouvertures du moyeu et les ouvertures de rayons-coïncident mutuellement, lorsqu'on introduit tout d'abord un rayon dans une ouverture de moyeu et qu'on doit ensuite fixer ce rayon en position sur une ouverture, de jante, en attente du vissage d'un embout, on doit donner à la jante une position initiale correcte et on doit l'indexer de manière correcte. On peut obtenir la position initiale correcte au moyen de tiges introdui- tes dans des ouvertures de la jante. Chaque fois qu'une paire de rayons a été montée, on indexe la jante de la manière représentée sur les figures 5 et 6. Le moyeu 7 est indexé au moyen d'un rayon monté. Sur la figure 5, la référence 52 désigne la jante et la référence 11 désigne un rayon. Les galets porte-jante 2 et 3 correspondent à ceux de la figure 1. La figure 6 montre une représenta- tion d'un galet 2, dans une direction perpendiculaire à la représentation de la figure 5, mais à plus grande échelle et avec des moyens d'entraînement associés, à savoir un moteur 53, un accouplement glissant 54, un engrenage 55 et un embrayage 56 placé dans le galet 2. Ici encore, la réfé- rence 52 désigne la jante. L'indexage de la jante est ef- fectué d'une manière telle qu'une tige d'arrêt final 57, placée dans une ouverture de rayon dans la jante 52 (figure 5), située dans le plan du dessin, est dégagée de la jante simultanément à l'avance jusqu'à la position d'arrêt d'une tige de pré-arrêt 58, pour un rayon 11 de la roue, la tige 58 étant perpendiculaire au plan du dessin. Le moteur 53 entraîne le galet d'indexage 2 par l'intermédiaire de l'ac- couplement glissant 54 et de l'engrenage 55 ainsi que de l'embrayage 56, dans la direction de la flèche 59, de façon à déplacer la jante 52 conformément à la flèche 60. Ceci se poursuit jusqu'à ce qu'un rayon heurte la tige de pré- arrêt 58 et s'arrête à cet endroit. A ce moment, l'accou- plement 54 commence à glisser. Le dispositif d'entraîne- ment du galet 2 est débrayé et l'embrayage 56 fait en sorte que le galet 2 ne soit absolument plus entraîné. Enfin, la tige d'arrêt final 57 est déplacée vers le haut et pénètre dans une ouverture de rayon de la jante, afin d'effectuer le réglage final et le blocage de la jante, l'indexage étant ainsi terminé. Le dispositif que décrit l'invention fonctionne de-la manière suivante. On fait rouler une jante de roue depuis un poste d'attente situé à droite du dispositif, conformément à la figure 1, et on la place au centre du premier poste, ou poste de droite, A, du dispositif. Le centrage est accompli au moyen des galets lA, 2A et 3A et il résulte du fait que le galet lA peut être déplacé dans les directions de la double flèche. De plus, on fait avancer un moyeu à partir d'un poste d'attente situé derrière le dispositif et au-dessus, et on place le moyeu dans un portemoyeu ou dispositif de maintien de moyeu, 4, avec la partie de fixation de pignon éventuelle placée en position correcte, et on fixe et on bloque l'axe de ce moyeu. - On fait ensuite avancer deux rayons à partir de deux dispositifs de tri, chacun d'eux étant dirigé vers un tube d'avance de rayon 9 et descendant dans ce dernier, après quoi chaque rayon est entraîné de façon à traverser une ouverture du flasque de moyeu respectif, de la manière décrite ci-dessus. Chaque fois que le tube 9 atteint sa position arrière extrême, un nouveau rayon tombe dans ce tube. Deux embouts fournis par un dispositif de tri d'emboutssont dirigés vers l'outil d'entraînement d'em- bout 49 et tombent dans ce dernier. Chaque fois que les blocs coulissants d'entraînement 27, 28 atteignent leurs positions finales extérieures, un nouvel embout tombe et est guidé par l'outil 49 et le téton 50 (figure 4). Un cycle complet de chaque moitié ou poste du dispositif comprend un cycle initial, sept sous-cycles et un cycle final (dans le cas o 18 rayons doivent être mon- tés respectivement dans une couche intérieure de rayons et une couche extérieure de rayons). Les deux cycles des postes A et B peuvent avantageusement être accomplis si- multanément. Pendant le cycle initial, les moyeux sont blo- qués en rotation au moyen de leurs deux paires de disposi- tifs de fixation 4A, 4B et, en outre, on fait avancer les rayons conformément à la figure 2, ces rayons étant ame- nés dans les ouvertures respectives dans le flasque de moyeu, dans lesquelles ils pendent verticalement. Les deux paires de dispositifs de blocage de moyeu 4A, 4B confor- mes à la figure 1 prennent la position inverse. On fait ensuite tourner les moyeux de 1/9 d'un tour complet, au moyen d'un élément de rotation (non représenté), après quoi on bloque à nouveau les moyeux à l'aide des disposi- tifs 4A, 4B. On fait avancer les blocs coulissants 27, 28 correspondant aux figures 3 et 4 et ils bloquent les extrémités des rayons, après quoi le dispositif de vissa- ge d'embouts qui est représenté sur la figure 4 fonctionne de la manière décrite ci-dessus, puis les blocs coulis- sants retournent. Simultanément, on fait avancer deux paires de rayons dans leurs ouvertures respectives des flasques de moyeu, conformément à la figure 2.' Les actions suivantes se déroulent au cours de 14&9214 chacun des sept sous-cycles. On inverse les positions des dispositifs de fixation de moyeu 4A, 4B. On indexe la jante conformément aux figures 5 et 6. Les dispositifs de fixation de moyeu 4A, 4B fixent le moyeu. Les blocs coulissants conformes à la figure 3 fixent les rayons qui ont été introduits pré- cédemment, on visse les embouts et on inverse ensuite les blocs coulissants. On fait avancer simultanément deux paires de rayons dans les ouvertures respectives dans le flasque de moyeu, conformément à la figure 2. Dans le cycle final, le processus est le même que dans chacun des sept sous-cycles, mais sans introduc- tion de nouveaux rayons. Après un cycle conforme à la description qui précède, le poste droit A du dispositif contient une roue sur laquelle est montée une couche intérieure de rayons, tandis que le poste gauche B du dispositif contient une roue terminée qu'on fait rouler pour l'éloigner vers la gauche. On déplace ensuite la roue du poste droit vers le poste gauche du dispositif, simultanément à l'arrivée d'une nouvelle jante et d'un nouveau moyeu au poste droit. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. lé REVENDICATIONS 1 ) - Procédé de montage d'une roue à rayons complète, caractérisé en ce que dans un premier poste (A) on fixe un moyeu muni de deux flasques, chacun d'eux comportant un nombre prédéterminé d'ouvertures, dans un cycle de démarrage, en une position prédéterminée par rapport à une jante de roue qui comporte un nombre correspondant d'ouvertures de rayons, on fait avancer deux rayons (11', 11") pour faire passer chacun d'eux à travers une ouverture dans des flasques individuels, de façon qu'ils pendent verticalement sous l'action de la gra- vité, au cours d'un sous-cycle venant à la suite, on fait tour- ner le moyeu d'un angle prédéterminé, après quoi on fixe les extrémités libres des deux rayons mentionnés et on visse auto- matiquement des embouts de rayons sur ces rayons, de préfé- rence simultanément à l'avance et au passage de deux nouVeaux rayons à travers des ouvertures des mêmes flasques de moyeu que précédemment, on indexe la jante.et le moyeu de la roue, on répète un nombre de fois prédéterminé ce sous-cycle avec l'indexage de la jante et du moyeu de la roue qui lui fait suite, au cours d'un cycle de terminaison on accomplit la même procédure qu'au cours de chacun des sous-cycles, mais sans tlaire avancez de nouvatau-X rayons, ce gui réalise ne couche inférieure de rayons, et on répète la totalité de la procé- dure définie ci-dessus à un second poste (B) dans lequel les rayons sont introduits dans leurs ouvertures respectives, ce qui réalise une couche extérieure de rayons, de préférence simultanément à la répétition de la procédure du premier poste avec une nouvelle roue. ) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre total de cycles est de neuf pour des roues de bicyclettes ayant 36 rayons. ) - Dispositif destiné à la mise en'oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il com- prend de préférence deux postes (A, B) chacun d'eux contenant des portejante (lA, 2A, 3A; lB, 2B, 3B), un dispositif de fixation de moyeu (4A, 4B) un dispositif (5A, 5B) destiné à faire avancer les rayons pour les faire passer dans des ouver- tures de flasques du moyeu, un dispositif (6A', 6B') destiné à fixer des extrémités de rayons pour déterminer leur posi- tion, un dispositif (6A", 6B") destiné à visser des embouts sur les rayons, et un dispositif destiné à indexer le moyeu et la jante de la roue et à réaliser un réglage final de ces élé- ments pour les amener aux positions désirées. 41) - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (5A, 5B) destiné à faire avancer les rayons dans les ouvertures de flasque situées dans le moyeu comprend un tube allongé (9) qui comporte une cavité longitu- dinale (10) dont les bords latéraux forment le guide d'un rayon (11), un dispositif d'avance (14) destiné à déplacer le tube (9) dans sa direction longitudinale, et une pièce (24) destinée à déplacer dans sa direction longitudinale un rayon qui est placé dans le dispositif. ) - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (6A', 6Bi) destiné à fixer les extré- mités des rayons pour prédéterminer leurs positions comprend deux blocs coulissants (27, 28) similaires et fonctionnant conjointement., qui comportent des surfaces de gVide en forme de V (30, 29), une pièce (33) qui est conçue de façon à venir en contact avec un rayon (11'), au cours de l'action conjointe, pour introduire ce rayon (11') dans la cavité en forme de V du bloc coulissant, et une pièce (36) destinée à retenir le rayon à cet endroit. 6 ) - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (6A", 6B") destiné à visser les em- bouts sur les rayons comprend un outil (49) qu'on peut dépla- cer entre une position destinée à la réception d'embouts de rayon à partir d'un dispositif distributeur, et une position destinée au vissage des embouts sur les rayons. ) - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif destiné à faire avancer le moyeu et la jante de la roue comprend une première butée (58) qui est destinée à venir en contact avec un rayon (11) d'une jante indexée et qui indexe le moyeu par l'intermédiaire d'un rayon respectif, une seconde butée (57) qui est destinée à pénétrer dans une ouverture de la jante de la roue, et une pièce d'in- dexage (2).