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Procédé et dispositif pour la fabrication de garnitures de friction.
La présente invention se rapporte à la fabrication de garnitures de freins et d'embrayages dont la masse de friction est faite en une matière thermoplastique qui reçoit la forme et la dureté désirées moyennant l'emploi de pression et de chaleur. Jusqu'à présent on fabriquait en général de semblables garnitures en imprégnant un tissu, en particulier un tissu d'asbeste, au moyen d'une résine synthétique et en portant la masse dans une presse à moule chauffé dans laquelle elle obtenait en même temps que la dureté nécessaire la conformation désirée. Lorsque de semblables garnitures étaient destinées à des freins elles avaient habituellement la forme d'un secteur d'anneau ayant une courbure correspondant au rayon du tambour de frein considéré et ayant une longueur correspondant au sabot de frein considéré.
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La situation actuelle des matières premières oblige à s'écarter de plus en plus de l'emploi non seulement de tissus d'asbeste mais même de tissus et de matières fibreuses quelconques. Par conséquent les garnitures deviennent de plus en plus fragiles et cassantes de sorte que la fabrication et en particulier la fixation sur les sabots de frein de garnitures consistant en des secteurs d'anneau d'une pièce et de grande étendue périphérique n'est guère à envisager en pratique surtout qu'il faut toujours compter sur de certains écarts du rayon de courbure par suite du retrait, de distorsions, etc., lors du refroidissement après l'enlèvement du moule de pressage chaud.
On a, il est vrai, proposé (voir brevet allemand N 441. 415 et brevet autrichien ? 116.936) de subdiviser des garnitures du genre mentionné en de nombreux tronçons individuels de petite étendue périphérique et de placer les différents tronçons sur un support flexible, en particulier sur une bande de treillis métallique, ce qui permet d'obtenir une certaine capacité d'adaptation de la garniture à des tambours de frein et à des sabots de frein de différents diamètres.
Dans le cas de ces conformations, les conditions deviennent d'autant plus favorables que l'étendue périphérique des différents tronçons de garniture est plus petite; mais même en cas de très petite longueur des tronçons individuels, la garniture ne s'applique toujours pas uniformément car, comme le montre la fig. 1 du dessin, les courts tronçons 1 forment par rapport au sabot de frein A une tangente et touchent celui-ci par conséquent seulement en leur milieu suivant une ligne tandis que pour le tambour de frein B il y a deux lignes de contact aux deux arêtes de la garniture.
Le danger de rupture qui en résulte est d'autant plus grand que la ma.tière de friction devient plus fragile et plus dure; d'au-
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tant plus long devient également le temps de rodage sur le tambour car les arêtes de la garniture doivent d'abord s'user de l'extérieur vers l'intérieur avant qu'on obtienne une pleine application. Ceci dure très longtemps en cas de matière de friction dure de sorte que l'effet de freinage laisse fortement à désirer au début. Cet inconvénient se fait sentir de façon particulièrement désagréable lorsqu'on n'a pas l'occasion de faire se roder les freins. Le frein ne peut alors pas donner son plein effet.
Ces inconvénients sont évités suivant la présente invention par le fait que l'on presse les différents tron- çons courts de la garniture d'avance avec le rayon de courbure envisagé du tambour ou du sabot et cela à l'aide d'un moule de pressage qui, contrairement aux moules utilisés lors de la fabrication des garnitures en secteur d'anneau en une pièce et par conséquent longues, usuelles jusqu'à présent, présente des surfaces de pression ayant en général une allure plane mais sont subdivisées en bandes ayant le bombement correspondant au rayon decourbure désiré et la largeur correspondant à la longueur périphérique des différents tronçons.
La fig. 2 du dessin montre en coupe verticale les surfaces de pression conformées suivant la présente invention, du moule de pressage en question et cela sous une forme de réalisation dans laquelle chaque fois deux tronçons individuels 1 et la de la garniture sont pressés ensemble en tant que les bandes 2u et 2 appartenant à des tronçons voisins 1, la présentent une courbure unique, la courbure de la bande inférieure 2u correspondant à une ' surface cylindrique ayant le rayon Ri tandis que les bandes 2 de la partie supérieure du moule de pressage sont cour- bées suivant une surface cylindrique commune dont le
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le rayon Ra est égal au rayon extérieur ue possède la garniture de frein à l'état monté,
si on ne tient pas compte naturellement de tolérances qui sont à prévoir en considération du meulage ultérieur de la garniture à la dimension précise. Comme le montre la fig. 2, les bandes 2u et 2 se trouvent dans leur ensemble dans des plans horizontaux contrairement aux presses usuelles jusqu'à présent pour la fabrication de garnitures de frein en une pièce, dans lesquelles les surfaces de pression des matri- ces de presse ont la forme de surfaces cylindriques uni- taires avec un rayon de courbure correspondant au côté intérieur ou extérieur de la garniture. Voir fig. 3.
Cette figure dans laquelle le sabot de frein est de nouveau dé- signé par A et le tambour de frein B permet de reconnai- tre que non seulement au point de vue de la courbure géné- rale mais également pour ce qui concerne 1 'application des tronçons individuels au sabot et au tambour de frein, la garniture suivant la présente invention s'adapte exacte- ment au tambour de frein, contrairement à l'adaptation approximative seulement, représentée à lafig. 1, des gar- nitures du genre du brevet allemand N 441. 415 et du bre- vet autrichien N 116.936.
Au lieu de subdiviser, comme le montre la fig. 2, les surfaces de pression du moule de pressage en bandes de la largeur de deux tronçons individuels de garniture chaque fois, on peut également prévoir pour un tronçon individuel une bande particulière qui doit avoir seule- ment alors naturellement une largeur moitié moindre. On pourrait finalement aussi prévoir une seule bande commune à courbure unique pour plus de deux tronçons individuels.
Dans tous les cas, les lignes d'extrémité des courbures des bandes doivént se trouver dans un plan commun aussi @
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bien entre elles qu'avec les lignes d'extrémité des autres courbures de bande, de aorte que les surfaces de pression du moule forment dans leur ensemble essentiellement des plans horizontaux. Ceci permet, outre d'autres avantages, une hauteur relativement minime des matrices de pressage et une hauteur de course minime du poinçon de presse mobile et par conséquent une diminution considérable des dimensions de la presse et de la consommation en matériaux de construction en comparaison des presses usuelles actuellement pour la fabrication de garnitures de friction recourbées en une pièce.
Le poinçon supérieur 0 du moule de pressage est muni d'une manière conhue, à des distances qui correspondent au développement périphérique des tronçons individuels 1, la de la garniture, de saillies ou de moulures 3 en forme de couteaux qui produisent la subdivision de la masse de friction, appliquée sur la matrice inférieure en une masse soit sous la forme de pâte, soit en bandes pressées au préalable et séchées.
Avant l'application de la masse de friction sur la matrice inférieure U on a appliqué sur la surface de pression de cette dernière un support souple, par exemple sous la forme d'un treillis métallique, dans lequel les tronçons de garniture sont refoulés lors de l'abaissement du poinçon 0 de façon qu'ils forment d'une manière connue, après enlèvement hors de la presse, une bande cohérente grâce au support en treillis métallique, bande qui e.st appliquée alors d'une manière connue sur le sabot de frein et qui s'applique parfaitement, pour ce qui concerne les différents tronçons, non seulement au sabot de frein mais également par sa surface extérieure à la face intérieure du tambour de frein (fig.3),
On pourrait d'ailleurs obtenir également l'adap- tation à la surface du tambour de frein par le fait qu'on
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meule sous la forme arguée appropriée le côté extérieur des tronçons de garniture qui seraient alors pressés de façon plane c'est-à-dire non-bombée. Un meuloge des tron- çons doit tout de même se faire pour éliminer la pellicule de pressage et pour produire la masse d'épaisseur précise.
Il suffirait alors, de donner aux bandes une forme arguée seulement dans une des deux parties du moule de pressage, par exemple seulement dans la partie inférieure. Intérieu- rement les tronçons ne doivent pas être meulées, contrai- rement à la réalisation décrite au brevet autrichien N 116.936, car les garnitures présentent le diamètre intérieur précis à partir du moule de pressage.
Revendications .
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1/ Procédé de fabrication de garnitures de friction qui sont composées d'un grand nombre de tronçons individuels pressés sur un support flexible et faits cn une masse de friction moulable et' durcissable par l'emploi de pression et/ou de chaleur, caractérisé en ce que les différents tronçons sont pressés au moins sur un de leurs côtés superficiels avec une courbure correspondant au rayon de courbure du tambour de frein ou du sabot de frein considéré.
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Method and device for the production of friction linings.
The present invention relates to the manufacture of brake and clutch linings, the friction mass of which is made of a thermoplastic material which receives the desired shape and hardness through the use of pressure and heat. Hitherto, similar linings have generally been produced by impregnating a fabric, in particular an asbestos fabric, with a synthetic resin and by carrying the mass in a heated mold press in which it obtained at the same time as the required hardness the desired conformation. When such linings were intended for brakes, they usually had the shape of a ring sector having a curvature corresponding to the radius of the brake drum considered and having a length corresponding to the brake shoe considered.
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The current situation of raw materials makes it necessary to move away more and more from the use not only of asbestos tissue but even of any tissue and fibrous material. Consequently the linings become more and more fragile and brittle so that the manufacture and in particular the fixing on the brake shoes of linings consisting of ring sectors of one piece and of large peripheral extent is hardly to be done. especially consider in practice that some deviations in the radius of curvature due to shrinkage, distortions, etc., must always be expected when cooling after removing the hot pressing mold.
It is true that it has been proposed (see German Patent No. 441,415 and Austrian Patent No. 116,936) to subdivide fittings of the type mentioned into numerous individual sections of small peripheral extent and to place the different sections on a flexible support, in particularly on a strip of metal mesh, which makes it possible to obtain a certain adaptability of the lining to brake drums and to brake shoes of different diameters.
In the case of these conformations, the conditions become all the more favorable as the peripheral extent of the various sections of packing is smaller; but even in case of very short length of the individual sections, the filling still does not apply evenly because, as shown in fig. 1 of the drawing, the short sections 1 form with respect to the brake shoe A a tangent and therefore touch the latter only in their middle along a line while for the brake drum B there are two lines of contact at the two edges of the filling.
The danger of rupture which results is all the greater as the friction material becomes more fragile and harder; of-
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so much longer also becomes the break-in time on the drum as the ridges of the lining must first wear from the outside to the inside before full application is obtained. This lasts a very long time in case of hard friction material so that the braking effect leaves much to be desired at the start. This drawback is particularly unpleasant when you do not have the opportunity to break in the brakes. The brake cannot then give its full effect.
These drawbacks are avoided according to the present invention by the fact that the various short sections of the advance lining are pressed with the envisaged radius of curvature of the drum or of the shoe, and this using a mold. pressing which, unlike the molds used during the manufacture of ring sector linings in one piece and therefore long, customary until now, has pressure surfaces generally having a flat appearance but are subdivided into strips having the crowning corresponding to the desired radius of curvature and the width corresponding to the peripheral length of the various sections.
Fig. 2 of the drawing shows in vertical section the pressure surfaces formed according to the present invention, of the pressing mold in question and this in an embodiment in which each time two individual sections 1 and 1 of the lining are pressed together as the bands 2u and 2 belonging to neighboring sections 1, 1a have a single curvature, the curvature of the lower band 2u corresponding to a cylindrical surface having the radius Ri while the bands 2 of the upper part of the pressing mold are curved. openings along a common cylindrical surface whose
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the radius Ra is equal to the outer radius ue has the brake lining in the fitted state,
if one does not naturally take into account tolerances which are to be expected in consideration of the subsequent grinding of the lining to the precise dimension. As shown in fig. 2, the bands 2u and 2 lie as a whole in horizontal planes, unlike the presses customary until now for the manufacture of one-piece brake linings, in which the pressure surfaces of the press dies have the form unitary cylindrical surfaces with a radius of curvature corresponding to the inner or outer side of the seal. See fig. 3.
This figure in which the brake shoe is again denoted by A and the brake drum B makes it possible to recognize that not only from the point of view of the general curvature but also with regard to the application of the individual sections to the shoe and the brake drum, the lining according to the present invention fits exactly to the brake drum, unlike the rough fit only, shown in fig. 1, fillings of the kind of German Patent No. 441,415 and Austrian Patent No. 116,936.
Instead of subdividing, as shown in fig. 2, the pressing surfaces of the pressing mold in strips the width of two individual sections of lining each time, it is also possible to provide for an individual section a particular strip which must then naturally have only half the width. Finally, one could also provide a single common strip with a single curvature for more than two individual sections.
In all cases, the end lines of the curvatures of the bands must also lie in a common plane @
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well between themselves and with the end lines of the other band curvatures, so that the pressure surfaces of the mold as a whole form essentially horizontal planes. This allows, besides other advantages, a relatively low height of the pressing dies and a low stroke height of the movable press punch and therefore a considerable reduction in the dimensions of the press and the consumption of building materials compared to current presses for the manufacture of curved friction linings in one piece.
The upper punch 0 of the pressing mold is provided in a conhiguous manner, at distances which correspond to the peripheral development of the individual sections 1, with the lining, with protrusions or moldings 3 in the form of knives which produce the subdivision of the friction mass, applied to the lower die in a mass either in the form of a paste or in pre-pressed and dried strips.
Before the application of the friction mass on the lower die U, a flexible support, for example in the form of a metal mesh, has been applied to the pressure surface of the latter, in which the lining sections are pushed back during the lowering of the punch 0 so that they form in a known manner, after removal from the press, a coherent strip thanks to the metal mesh support, which strip is then applied in a known manner to the shoe brake and which applies perfectly, as regards the various sections, not only to the brake shoe but also by its outer surface to the inner face of the brake drum (fig. 3),
One could also obtain the adaptation to the surface of the brake drum by the fact that
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grind in the appropriate argued form the outer side of the trim sections which would then be pressed flat, that is to say non-convex. Still, a section grinding must be done to remove the press film and to produce the mass of precise thickness.
It would then be sufficient to give the bands a shape argued only in one of the two parts of the pressing mold, for example only in the lower part. On the inside, the sections must not be ground, unlike the embodiment described in Austrian patent No. 116,936, because the linings have the precise inside diameter from the pressing mold.
Claims.
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1 / A method of manufacturing friction linings which are composed of a large number of individual sections pressed on a flexible support and made of a friction mass which is moldable and hardenable by the use of pressure and / or heat, characterized in that the various sections are pressed at least on one of their surface sides with a curvature corresponding to the radius of curvature of the brake drum or of the brake shoe considered.