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"Bande de frein, sabot de frein et leur garniture ".
Cette invention est relative à des bandes de frein ou des sabots de frein et leurs garnitures. Elle se rapporte particulièrement à cette classe de bandes de frein ou de sabote de frein ou de garnitures, dans laquelle une garniture, compre- nant de la matière fibreuse,est attachée à une bande ou un organe de support métallique et maintenue ainsi en contact
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avec une roue ou autre pièce dans le but d'arrêter, de contrôler ou d'empêcher la rotation ou le mouvement de la roue ou de la dite pièce en contact.
L'objet principal de 1 invention est de construire une bande de frein, un sabot de frein ou une garniture simple, éco- nomique et efficace.
D'autres objets de l'invention rassortiront de l'examen des dessins annexés et de la description et des revendications suivantes.
L'invention consiste dans les caractéristiques, oombinai- sont et détails de construction décrits et revendiqués ci-après.
Dans les dessins annexés :
La figure 1 est une vue en élévation d'une bande de frein pourvue d'une garniture sectionnée ou d'une garniture formée de blocs ou segments ou de pièces construites en conformité avec l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2 de la fig.l, regardant dans la direction de la flèche et montrant la maniè- re de relier la garniture ou les organes intérieurs ou segments de la bande ou du sabot de frein avec l'organe de support mé- tallique extérieur;
la figure 3 est une vue en perspective d'un bloc en matiè- re avec laquelle la garniture ou les segments ou bloos de la garniture seront formés, montrant la masse ou pâte comme elle apparattrait avant d'être moulée ou soumise à la température et à la pression nécessaires pour comprimer la ratière fibreuse et vulcaniser la matière de ciment avec laquelle la garniture ou le bloc de garniture est fait; la figure 4 est une vue en perspective d'un bloc ou seg- ment fini, tel qu'il apparattrait après que l'opération de mou- lage et l'application de la chaleur et la pression requises ont été achevées.
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Une bande ou un sabot de frein construit comme décrit ci-dedans ou ayant une garniture comprenant de l'asbeste fi- breux comprimé et du ciment de caoutchouc ou matière de ciment vulcanisé ou soumis à l'action de la chaleur lorsqu'il est sous pression ou lorsqu'il est dans un moule ou une forme après que la pression requise a été appliquée et de préférence, con- tenant du métal tel que du laiton ou du cuivre en petits mor- oeaux ou, fragments ous forme de morceaux de fil enrobé dans la matière fibreuse et le caoutchouc vuloanisé ou matière de aiment,permet d'appliquer une grande pression au frein et d'ob- tenir un contact convenable entre la garniture de frein et la roue ou pièce en contact,
de telle façon que la pièce ou roue mobile puisse être arrêtée et maintenue en position fixe ou puisse être ralentie ou contrôlée sans danger pour les pièces en contact par raison d'un arrêt trop brusque, et que le con- tact de frottement nécessaire puisse être obtenu et maintenu sans causer de chocs inutiles aux pièces en contact et sans danger à la garniture ou aux dites pièces dû au frottement et à la chaleur.
En construisant une bande de frein ou un sabot de frein pourvu d'une garniture construite en conformité avec l'inven- tion, on utilise une quantité convenable de matière consistant en ou oomprenant de l'asbeste fibreux qui peut être sous forme de fragments de tissu ou d'étoffe d'asbeste consistant en on comprenant des restes ou déchets subsistant après ou produits accidentellement pendant la fabrication de bourrages, courroies ou objets analogues contenant de la matière fibreuse ou du caoutchouc ou tous les deux, ou qui peut contenir de l'asbeste fibreux sous une forme quelconque.
La matière fibreuse, lorsqu' elle consiste en restes ou fragments de bourrages, courroies ou tissu ou étoffe d'asbeste ou matière fibreuse restant après ou résultant de la fabrication de courroies, bourrages ou au- tres objets contenant de l'asbeste fibreux, contient générale-
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mant ou est mélangée à une quantité de caoutchouc, ciment de caoutchouc ou matière de ciment contenant du caoutchouc qui peut être dans un état plus ou moins pliable et qui peut être vulcanisé à un degré variable ou vulcanisé en partie.
Une tel- le matière peut contenir également une quantité de métal, gé- néralement sous forme de fils.de cuivre ou de laiton en même temps que la matière fibreuse et le caoutchouc ou matière de ciment, le tout étant parfaitement moulu et désintégré avec la matière fibreuse ou asbeste, Une proportion convenable d'un élément métallique, tel que du fil ou de la limaille de laiton ou de cuivre ou des copeaux métalliques peut être utilisée et peut être moulue ou désintégrée séparément par rapport à . la matière fibreuse et intermélangée avec celle-ci* Une quan- tité convenable de caoutchouc neuf, ou de matière de ciment, comprenant du caoutchouc et d'autres éléments communs et bien connus, qui dans la pratique forment ce qu'in appelle "ciment de caoutchouc",
est ajoutée à la masse de matière fibreuse, tous ces éléments 'étant intermélangés dans des proportions convenables avec ou sans le métal, de façon à former une pâte ou masse de matière convenable pour former la garniture de sabot, bande de frein ou autre objet analogue. La matière fi- breuse contenue dans la pâte ou masse peut être constituée entièrement d'asboste fibreux ou elle peut comporter de l'as- beste fibreux mélangé à du chanvre, du jute ou d'autres matiè- res fibreuses organiques, dans des proportions appropriées.
Lorsque le caoutchouc sous forme de tels résidus ou res- tes est utilisé, il est immergé dans ou soumis à l'action de la benzine ou du naphte et la benzine ou le naphte coupe ain- si le caoutchouc et s'évapore, produisant ainsi la solution de caoutchouc nécessaire. Le caoutchouc, soit sous forme de caoutchouc neuf, soit sous forme de caoutchouc vieux, soit de restes et caoutchouc neuf, peut ainsi élire coupé au moyen de
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benzine ou da naphte. La solution de caoutchouc faite d'une manière appropriée est mélangée à la matière fibreuse pendant que le caoutchouc ou la solution de caoutchouc est à l'état liquide, plastique ou semi-vulcanisé ou semi-raffiné.
On ob- tient ainsi une pâte ou matière qui comporte, dans la masse, du caoutchouc ou une matière de ciment comprenant du caoutchouc à l'état liquide,plastique ou semi-vuloanisé et de l'asbeste fibreux et, de préférence, une proportion voulue de métal à l'état finement divisé tal que du laiton ou du cuivre, soit avec, soit sans une proportion voulue de chanvre, jute ou au- tre matière fibreuse organique.
Mais qu'on utilise ou non du caoutchouc sous forme.de tels restes ou résidus, on doit mélan- ger une proportion suffisante de caoutchouc frais à la matière fibreuse formant la masse ou pâte,et la masse, comprenant la matière fibreuse et le caoutchouc ou matière de ciment, et, de préférence, des particules de laiton ou cuivre, est placée dans un moule, pendant que la solution de caoutchouc est à l'é- tat liquide, plastique, non vulcanisé ou partiellement vulca- nisé, et soumise à une pression et à une chaleur suffisantes pour vuloaniser le caoutchouc ou la solution de caoutchouc tel plus qu'il sera décrit particulièrement ci-après, la pression et la chaleur étant suffisantes et étant appliquées de façon à ré- duire la matière à la densité, la dimension et la forme voulues.
Le moule peut être d'une forme quelconque, ordinaire ou bien connue, pourvue de moyens appropriés pour appliquer la pression requise et la chaleur suffisante pour vulcaniser le caoutchouc ou la solution de caoutchouc, et il est par consé- quent estimé inutile de représente-r ou de décrire un tel mou- le.
Un tel moule devrait avoir desparois latérales et termi- nales et des plaques de moule supérieure et inférieure relati- vement mobiles, le tout étant eortqu de façon à former une cham -bre ayant la même forme et les mêmes dimensions que l'article
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ou pièce moulée à obtenir, la chambre formée par le moule étant de dimensions telles que quand les plaques de moule sont séparées, le moule admettra entre les parois latérales et ter- minales et les plaques supérieure et inférieure, ou les par- ties mobiles et fixes du moule, la quantité requise de pâte ou de matière compressible pour former un bloc ou une section de garniture ou bourrelet ou autre objet de dimensions et for- me voulues.
La chaleur nécessaire est appliquée, de préférence, en admettant de la vapeur en contact avec les plaques du moule ou avec les plaques du moule et le moule pendant l'opération de compression de la pâte ou matière, quoiqu'il soit possible de comprimer d'abord la matière et alors, avant vulcanisation ou après vulcanisation partielle, de la placer dans une forme et de la soumettre à une chaleur suffisante pour vulcaniser le caoutchouc ou matière de ciment, comme requis. On permet à la pâte ou matière comprimée de se refroidir, après qu'elle a été soumise au degré requis de chaleur et de pression, ou à l'action de vapeur à la température requise et pendant la du- rée requise pour vulcaniser convenablement le caoutchouc ou matière de ciment.
Une pression hydraulique de 2.500 livres au pouce carré pour des garnitures de frein ou objets analo- gues, appliquée de préférence pendant que la matière est à l'état chauffé et plus ou moins plastique ou compressible et qui peut être maintenue pendant le refroidissement, si on le désire, a été trouvée en pratique être suffisante pour accom- plir la résultat voulu.
La garniture du sabot de frein ou la matière ou ocmposi- tion convenant pour la garniture d'un sabot de frein formant l'objet de l'invention, comporte ou peut être constituée dans une forme très avantageuse par les éléments suivants : (1) matière fibreuse ou asbeste;
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(2) caoutchouc ou matière de ciment contenant du caoutchouc et du soufre et, quand on le désire, (3) un élément métallique tel que du cuivre ou du laiton ou une matière analogue à l'état finement divisé ou de grenaille.
L'élément cité en premier lieu ou matière fibreuse, peut être constitué totalement d'asbeste fibreux, ou d'asbeste fi- breux et de matière fibreuse organique, tel que le chanvre,le jute ou une autre matière analogue en proportions quelconques voulues.
Le second élément, le liant, caoutchouc ou matière de ci- ment contenant du caoutchouc, peut être constitué de caoutchouc ,ou de matière de ciment contenant du caoutchouc et du soufre, et une matière de remplissage ou matières ou. substance formant corps ou noyau. Une telle matière formant corps peut être con- stituée ou peut comprendre du zino, du blanc de chaux, des ba- rytes ou plomb bleu, ou l'un ou l'autre de ceux-ci en combi- naison avec l'un ou l'autre ou tous les éléments restants.
Une forme préférée d'un tel liant, matière de ciment ou solution de caoutchouc comporte ou est constituée par les éléments sui- vants approximativement dans les proportions citées:
EMI7.1
<tb> caoutchouc.*....*... <SEP> 30 <SEP> %
<tb> barytes............. <SEP> 39 <SEP> %
<tb> pâte................ <SEP> 5 <SEP> %
<tb> chaux............... <SEP> 2 <SEP> %
<tb> litharge <SEP> ......., <SEP> 2 <SEP> %
<tb> soufre.............. <SEP> 8 <SEP> %
<tb> plomb <SEP> bleu.......... <SEP> 14 <SEP> %
<tb>
Le troisième élément, le métal, est, de préférence, sous forme de cuivra ou laiton à l'état finement divisé ou de gre- naille, tels que des fils ou coupures de métal coupés en petits morceaux, ou il peut comprendre de la limaille ou des copeaux de laiton ou de cuivre.
La matière ou composition de garnitures avec laquelle les organes ou pièces b de garniture sont formées, consiste donc de préférence ou comporte les éléments mentionnés ci-dessus,
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approximativement dans les proportions suivantes;
EMI8.1
<tb> matière <SEP> fibreuse <SEP> ou <SEP> asbeste <SEP> ou <SEP> élément <SEP> cité <SEP> en <SEP> premier
<tb> lieu............ <SEP> 68%
<tb>
<tb> caoutchouc <SEP> ou <SEP> matière <SEP> de <SEP> ciment <SEP> contenant <SEP> du <SEP> oaoutchouc <SEP> et <SEP> du <SEP> soufre <SEP> et <SEP> formant <SEP> un <SEP> liant, <SEP> ou <SEP> ,1 <SEP> élément <SEP>
<tb> cité <SEP> en <SEP> second <SEP> lieu...................................
<SEP> 30%
<tb>
<tb> métal <SEP> tel <SEP> que <SEP> laiton <SEP> ou <SEP> cuivre, <SEP> ou <SEP> élément <SEP> cité <SEP> En
<tb> troisième <SEP> lieu....................................... <SEP> 2%
<tb>
Les proportions relatives des éléments cités ci-dessus sont données en poids et peuvent varier dans de grandes limites comme désiré ou nécessité par les diverses conditions, et les proportions relatives de ohanvre, jute ou autre matière fi- breuse organique, de caoutchouc ou ciment et de l'élément mé- tallique sous forme de laiton ou cuivre ou matière analogue, peuvent être augmentées ou diminuées ou variées à un degré quelconque désiré, compatible avec l'obtention d'une matière de garniture, de densité, résistance et durée convenables,
et pouvant résister aux efforts et tensions et effets de friction et aux variations de température auxquelles la matière est soumise dans son utilisation, et de consistance et pliabilité et en même temps de rigidité suffisante pour assurer un frot- tement ou une résistance de frottement suffisante au mouvement de la roue ou de la pièce à laquelle le frein est appliqué, et pour permettre au contact de frottement nécessaire entre le frein et la partie en contact de s'effectuer graduellement et de devenir finalement plus ferme et moins apte 4 relâcher, quoique la charge puisse être forte .
Suivant l'invention, la matière fibreuse peut donc être constituée en totalité d'as- beste fibreux et sans matière organique, lorsqu'on le désire, et l'invention n'est pas restreinte aux éléments cités ci- dessus ni aux proportions de ces éléments.
Les particules de métal v sont plus grandes ou plus gros- sières que des particules de poudre,et de dimensions suffisan- tes pour pouvoir être maintenues enrobées dans la matière fi- breuse et de cimente environnantes et ne pas être délogées
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lorsqu'elles ont été soumises à un frottement suffisant pour provoquer l'usure des morceaux de métal pendant qu'ils restent enrobés dans la matière fibreuse.
Les particules métalliques, ce pendant, sont, de préférence, si petites et séparées à tel p point par la matière fibreuse dans laquelle elles sont enro- bées, que la ohaleur produite par frottement sur les particu- les exposées ne soit pas assez grande pour rayonner Jusqu'aux particules métalliques intérieures adjacentes à un degré qui pourrait provoquer un échauffement nocif du dispositif ou gar- niture. un tel échauffement exagéré étant empoché et une telle radiation de chaleur des particules métalliques exposées vers d'autres particules métalliques noyées étant empochée ou rédui- te au minimum par l'asbeste ou la matière fibreuse et de ciment, qui forme un corps isolant de conductibilité calorifique rela- tivement basse ou un conducteur de chaleur entre et autour des particules métalliques.
La masse de pâte ou de matière fibreuse et de ciment et contenant, de préférenoe, des particules de métal y enrobées, est soumise à une chaleur et pression suffisantes pour réduire la masse en volume jusque , de préférence, moins d'1/3 de son volume initial, ou plus que trois fois sa densité initiale, pendant que la matière de ciment est dans un état adhésif, li- quide, mou ou semi-vulcanisé, la chaleur étant maintenue ou appliquée et la matière étant maintenue dans son état comprimé au moyen d'un moule ou d'une forme ou d'autre moyen approprié, jusqu'à ce que la substance ou la matière de ciment devienne suffisamment dure et vulcanisée; on laisse alors refroidir la matière de ciment et on la laisse se durcir, comme dit ci-des= sus.
La chaleur et la pression sont telles que le volume de la matière est réduit en pratique jusqu'à 1/4 ou 1/5 ou même 1/6 de son volume ou de ses dimensions initiales. On obtient ainsi une matière ou substance très compacte, résistante et durable, ayant une résistance à la compression bien plus grande que
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celle du bois dur, et une densité plus grande que celle du bois dur. Cette résistance à la'compression est en fait plus que quatre fois aussi grande que celle du bois dur, et elle est beaucoup plus efficace dans le travail que la métal.
Chaque bloc ou section de garniture b est attachée au coté intérieur ou extérieur d'une bande, griffe ou sabot métallique cl qui peut être fait dans la forme d'une bande métallique flexible, ou.peut avoir une forme convenable quelconque. Dans le but d'accomplir ceci d'une manière simple et efficace, cha- que segment de garnieture b est pourvu d'un nombre approprié d' orifices c, comme montré à la figure 2, et des boulons à tête e sont introduits à travers les ouvertures c, les têtes étant de préférence dans les dites ouvertures, les dits boulons s'é- tendant à travers des ouvertures correspondantes appropriées f prévues dans la bande de frein ou organe métallique de frei- nage! et des écrous ± sont engagés sur les extrémités file- tées des dits boulons,
ces écrous pouvant ainsi maintenir fer- mement les segments ou organes de garniture b dans leur posi- tion. Les sections b ont chacune une face intérieure h conca- ve, qui a la forme d'un arc¯ de cercle correspondant à la face périphérique ou circonférentielle de la roue ou pièce à laquel- le le frein doit s'appliquer et qui est conçu de façon à enga- ger la surface périphérique extérieure d'une telle roue ou pièce.
Les faces extérieures convexes des blocs ou segments b sont également en forme d'arcs de cercle correspondant au cer- cle décrit par la face périphérique intérieure de la bande flexible ou de l'organe métallique d quand les organes de gar- niture sont en position pour engager la surface périphérique de la roue ou de l'organe auquel le frein doit être appliqué.
Les organes de garniture b sont montés sur le côté intérieure ou concave de la bande de frein ou de l'organe de support mé- tallique d, à une distance suffisante pour prévoir des espaces
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centre les extrémités adjacentes des dits organes ou blocs b, les blocs étant de longueur telle et les espaces 1- étant en nombre suffisant et situés de telle façon à permettre à la bande ou à l'organe métallique d d'avoir la flexibilité voulue pour lui permettre d'être rétrécis ou courbé,, en posi- tion pour encercler la roue ou la pièce à engager de telle manière que les faces intérieures concaves des organes de gar- niture b s'adapteront exactement sur la périphérie de la roue ou de la pièce à laquelle le frein doit être appliqué, ou d'ê- tre étendu,
ou allongé à la position de relâchement, suivant les besoins. Les moyens pour opérer le sabot de frein ou la bande de frein peuvent avoir n'importe quelle forme ordinaire ou bien connue.
Dans,les dessins annexés, une extrémité de l'organe mé- tallique d est pourvue d'une tige k attachée à l'extrémité de la bande de frein ou de l'organe métallique d au moyen de rivets 1 ou de toute autre façon ordinaire ou bien connue, et la bande est pourvue à son extrémité opposée d'une tige ré- glable ou goujon fileté m qui est monté, dans une projection ou saillie n prévue sur l'extrémité citée en dernier lieu de la bande de frein ou du support métallique d.
Cette projection ou saillie n est pourvue d'une flasque ou base o qui a une forme oourbée ou arquée et qui s'adapte exactement sur la sur- face extérieure de la bande de frein courbe ou annulaire d à elle laque 11 , st attachée au moyen de boulons p et d'écrous q, comme montré à la figure 1, ou par tout autre moyen ordinaire
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rientr goujon goujon ou bien connu.
La tige filetée ou régalbe m est pour- vue d'écrous r et s, qui y sont vissés des deux côtés de la saillie ou projection et des rondelles t peuvent être interposées entre des écrous! et s et la dite projection ou saillie; des contre-écrous u sont montés de fa- çon à engager les écrous r, et s afin de maintenir ceux-ci en
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position. les contre-écrous u et les écrous r et s et la pro- juection n sont ainsi conçus de façon à maintenir la tige ou goujon fileté m dans une position réglée quelconque.
La tige ou pointe k est pourvue d'un oeillet ou orifice v' dons son extrémité libre et la tige ou goujon m est muni d'un oeillet ou orifice semblable w, par quel moyen les tiges k et m peu- vent être reliées positivement à des leviers de commande convenables ou à un mécanisme de commande pour mettre et re- lâcher le frein. Les leviers ou le mécanisme de commande peuvent être de toute forme ordinaire ou bien connue, et il est donc inutile de les décrire ou de les représenter.
La matière ou la composition décrite ci-dessus peut con- venir pour la fabrication de sabots ou garnitures ou pour des organes de frottement pour sabots, bandes, griffes de frein ou autres organes analogues. Les rebords et les corps entiers de pignons ou roues à frottement, qui peuvent être d'un type quelconque voulu , sont faits en cette matière ou composition; cette matière ou composition, lorsqu'elle est moulée dans la forme d'un pignon ou roue de frottement est, pendant qu'elle est dans le moule, soumise à une chaleur suffisante pour vul- caniser le liant ou matière de aiment, comme déjà décrit, et les particules de métal peuvent être utilisées dans des proportions quelconques voulues comme indiqué, ou elles peu- vent être omises.
La pression devrait, de préférence, être maintenue dans tous les cas pendant l'application de la cha- leur pour la vulcanisation, ou pendant le procédé de vulcani- sation et jusqu'à ce que la matière de ciment est devenue du- re ou vulcanisée jusqu'au degré voulu. Cette matière et ces articles moulés faits avec elle, dureront beaucoup plus long- temps que du bois de tilleul d'Amérique ou d'autres bois durs lorsqu'ils sont soumis au:. frottement , et des sabots de frein ,pignons de frottement ou autres roues, griffes ou articles
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similaires fabriqués ou inouïes en cette matière ou composition sont très résistants, durables et efficaces dans leur travail.
REVENDICATIONS.
1./ Une composition pour garniture de frein ou objets analogues, comprenant en combinaison, une proportion importan- te d'asbeste fibreux, de la matière de ciment contenant du caoutchouc et du soufre, et une matière de remplissage conte- nant une substance solide finement divisée, le tout étant in- termélangé et formant un corps rigide ayant les caractéristi- que d'une masse rigide condensée et durcie par compression et vulcanisation.
2./ Une garniture de frein formée d'une composition oon- tenant une proportion importante d'asbeste fibreux, de la ma- tière de ciment contenant du charbon et du soufre, et une ma- tière de remplissage comportant une substance solide finement divisée, le tout étant intermélangé et formant un corps rigi- de ayant les caractéristiques d'une masse rigide contenant les dits éléments et condensée et durcie par compression et vulcanisation, en substance comme décrit..
3./ Une composition pour garnitures de frein ou objets analogues contenant de l'asbeste fibreux intermélangé avec des particules finement divisées de métal, de la matière de ciment contenant du caoutchouc et du soufre et une matière de remplissage comportant une substance solide finement divi- sée, le tout étant intermélangé et formant un corps rigide ayant les caractéristiques d'une masse contenant les dits éléments et condensée et durcie par compression et vulcanisa- tion, en substance comme décrit.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.