Brevet FR2483030A1 — publié le 19811127

La présente invention se rapporte à un procédé de fabri- cation d'une garniture de friction, notamment pour freins et embrayages, dans lequel on prépare une pâte avec une poudre composée des constituants de la garniture et avec un solvant et on chauffe cette pate pour évaporer le solvant. En général, la phase d'évaporation du solvant est réali- sée lentement pour éviter que l'évacuation du solvant sous forme gazeuse ne risque d'endommager la garniture par effet de cloquage. D'une manière usuelle, cette évaporation estef- fectuée par passage dans un four à air chaud pendant une du- rée d'environ 48 heures. Le produit obtenu dans de telles conditions est en général satisfaisant mais la longue durée d'évaporation a pour inconvénient d'augmenter le temps et par conséquent le.prix de fabrication, d'autant plus que le ren- dement thermique global de l'installation. de chauffage est alors très bas. La présente invention a pour objet un procédé de fabri- cation d'une garniture de friction dans lequel le temps d'é- vaporation est considérablement écourté et ceci sans risque d'endommagement de la garniture. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que, avant évaporation du solvant, on. pique la pâte d'une multitude de trous. Ceux-ci ont pour effet de faciliter l'é- vacuation du solvant lors de l'évaporation qui peut être ré- alisée dans un temps bref, par exemple une heure, sans risque de cloquage pour la garniture. Suivant une autre caractéristique, les trous sont bor- gnes et adjacents par leur extrémité borgne à une épaisseur de pâte suffisante, par exemple au moins un millimètre. De préférence, les trous ont une répartition sensible- ment régulière, par exemple en quinconce. Le produit obtenu après évaporation de la pâte est géné- ralement collé à un support de garniture et, suivant une au- tre caractéristique de l'invention., ce collage est avantageu- sement réalisé par la face qui présente les extrémités ouver- tes des trous de piquage, de façon à ce que la colle pénètre dans ces trous. Il en résulte un ancrage de la garniture sur le support qui améliore notablement leur adhérence. Ainsi, les trous suivant l'invention ont pour effet,non seulement d'écourter le temps d'évaporation, mais aussi d'a- méliorer les conditions de fixation de la garniture à son support. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'éva- poration du solvant qui fait suite au piquage de la pate est réalisée par un. chauffage de brève durée, de l'ordre d'une heure,-par exemple un chauffage à micro-ondes ou à un chauffa- ge à infra-rouges, etc.. On appréciera que le piquage suivant l'invention présente un intérêt particulier dans le cas du chauffage à micro-ondes qui élève la température de la pâte à coeur. De préférence, la pate préparée à l'aide de la poudre et du solvant est d'abord extrudée pour former une bande qui est tronçonnée en. éléments lesquels sont soumis au chauffage pour l'évaporation du solvant, après quoi, ces éléments sont mis en forme et collés à un support de garniture. -Le piquage est avantageusement réalisé en continu sur la bande, après extru- sion et avant tronçonnage. La présente invention a également pour objet un disposi- tif pour la mise en oeuvre du procédé sus-visé. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un moyen. transporteur de plte, des moyens latéraux de guidage et une platine hérissée de pointes pour former les trous de pi- quage, cette platine étant animée d'un mouvement de va-et- vient synchronisé avec le mouvement du moyen transporteur. La présente invention a, en. outre, pour objet les pro- duits semi-manufacturés formés par une pâte piquée d'une mul- titude de trous conformément au procédé sus-visé et destinés à former des garnitures de friction. La présente invention a d'ailleurs également pour objet de telles garnitures de friction fabriquées par le procédé sus-visé et notamment des garnitures de friction pour freins et embrayages. Des formes d'exécution de l'invention sont, ci-après, décrites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant un procédé de fa- brication d'une garniture de friction suivant l'invention la figure 2 est une vue, en coupe longitudinale, dupos- te de piquage suivant ce procédé; la figure 3 est une vue de ce poste de piquage, en cou- pe transversale suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue, à plus grande échelle, d'une bande de pate piquée après passage au poste des figures 2 et 3, en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 5; la figure 5 est une vue de cette bande de pate piquée, en plan suivant les flèches V-V de la figure 4 et montre une répartition des trous de piquage; la figure 6 est une vue en coupe de la garniture de friction fabriquée suivant l'invention; la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 mais con- cerne une variante. On se référera d'abord aux figures 1 à 6. Pour la fabrication d'une garniture de friction,notamment pour freins et embrayages, on prépare une pate avec une poudre composée des constituants de la garniture et avec un solvant. A titre d'exemple non limitatif, la poudre comporte du caoutchouc, de la résine, de la laine d'acier, de la cardo- lite, de l'amiante, du graphite et de l'oxyde de fer, tandis que le solvant est du trichloréthylène. Plus particulièrement - la pate est avantageusement préparée avec une proportion en poids de 75 à 80 % de poudre et de 20 à 25 % de solvant. La poudre comporte,de préférence,une proportionen poids de 7 à 15 % de caoutchouc, de 7 à 15 % de résine, de 7 à 15% de laine d'acier, de 12 à 18 % de cardolite, de 40 à 50 % d' amiante, de I à 5 % de graphite et de 2 à 6 % d'oxyde de fer. Un exemple non limitatif d'une composition de poudre comporte la proportion en poids suivante: caoutchouc il % résine 10 % laine d'acier ll % cardolite 15 % amiante 46 % graphite 3 % oxyde de fer 4 % % Pour préparer la pâte, on introduit (figure 1) dans les proportions qui ont été indiquées ci-dessus, d'une part, le solvant en. 10, et, d'autre part, la poudre convenablement ma- laxée en 11, dans une extrudeuse 12. Il sort de cette extru- deuse 12 une bande de pâte de consistance molle 13 qui est admise à un poste de piquage 14 (figures 1 à 3). Ce poste de piquage 14 comporte un tapis transporteur sans fin 15 qui fait avancer en. continu la bande de pâte 13 à une vitesse constante d'environ 1 m/min. La bande de pâte 13 repose sur la nappe supérieure 16 du tapis transporteur 15. Cette nappe supérieure 16 du tapis 15 est admise à glisser en appui sur un support plan 17. Celui-ci comporte des bords la- téraux 18 pour le guidage de la bande de pâte 13 au cours de son mouvement. Au-dessus du support 17, est disposée une platine 19 hé- rissée de pointes 20. Cette platine 19 est montée par suspen- sion au moyen de biellettes d'articulation 21 sur un coulis- seau 22. Le coulisseau 22 est monté mobile entre une position haute o les pointes 20 de la platine 19 sont espacées au-des- sus de la bande de pâte 13 et une position basse o les poin- tes 20 de la platine 19 pénètrent dans la bande de pâte 13 pour former une multitude de trous de piquage dans cette ian- de de pâte 13. Le coulisseau 22 est animé, entre la position haute et la position basse, d'un mouvement de va-et-vient qui présente, pour l'aller et retour, une durée d'environ un dixième de se- conde, de manière à ce que le piquage de la bande de pâte 13 soit synchronisé avec le mouvement du tapis transporteur 15 en sorte que la bande 13 soit piquée d'une manière continue, sans manque ni excès de trous de piquage. On appréciera que le temps pendant lequel les pointes 20 pénètrent dans la bande de pâte 13 est très bref, ce qui per- met d'éviter toute ovalisation des trous. En outre, la forma- tion de trous corrects, malgré la progression continue de la bande est favorisée par la suspension articulée en 21 de la platine 19 au coulisseau 22. On voit plus particulièrement aux figures 4 et 5 comment les trous de piquage, désignés par 23, sont formés dans la bande de pâte 13. L'agencement de la platine 19 hérissée de pointes 20 est tel que chaque trou 23 soit borgne. Les trous 23 sont ouverts en 24 suivant la face supérieure 25 de la bande de pâte 13, tandis que l'extrémité borgne 26 des trous 23 est espacée de la face inférieure 27 de la bande de pâte 13, ceci par une épaisseur de pâte E d'au moins I mm. Les trous 23 sont formés par les pointes 20 de la platine 19 avec un dia- mètre d'environ 0,05 mm et sont admis à se rétrécir, par ef- fet d'expansion de la pâte, jusqu'à un diamètre d'environ, 0,2 mm. comme on le voit à la figure 5, les trous 23 ont une répartition, sensiblement régulière, de préférence une répar- tition en quinconce. La distance D séparant les trous les plus voisins est comprise entre 1 et 5 mm et de préférence voisine de 2,5 mm. La bande de pâte 13 ainsi piquée d'une multitude de trous 23 au poste de piquage 14 sort en continu de ce poste 14 en 28 (figure 1> et est admise à un poste de tronçonnage 29 o la bande de pâte piquée 28 est tronçonnée en éléments. Ces éléments sont admis en continu en 30 à un. poste de chauf- fage 31 pour l'évaporation du solvant. Ce chauffage est de brève durée, de l'ordre d'une heure, et consiste en un chauffage à micro-ondes ou un chauffage à infra-rouges ou encore tout autre mode de chauffage approprizi. Ce chauffage a pour effet d'évaporer le solvant, ce qui dur- cit les éléments tronçonnés de pâte piquée. Malgré la brève durée du chauffage, l'évacuation du solvant ne provoque aucun. endommagement par cloquage, des éléments grâce aux trous de piquage 23 qui facilitent l'évacuation du solvant. Les éléments ainsi traités au poste de chauffage 31 sor- tent de la chaîne de fabrication.en.32. Ces éléments, dési- gnés par 33, sont alors mis en forme, puis polymérisés, puis soumis à un découpage de finition. et enfin (figure 6), collés en 34 à un support 35 pour la garniture. Comme on le voit à la figure 6, le collage en 33 est ré- alisé par la face 25 de l'élément 33 qui présente les extré- mités ouvertes 24 des trous de piquage 23, de façon à ce que la colle pénètre dans les trous 23. Il en résulte un.vérita- ble ancrage de i'.élément 33 sur le support 35 grâce à la pré- sence de la colle non seulement en. 25 suivant l'interface de 24-830f30 l'élément 33 et du support 35 mais également en 23 o la colle constitue de véritables pieux d'ancrage. On appréciera ainsi que les trous de piquage 23 ont un double effet, d'abord -ils permettent d'écourter le temps d' évaporation en. 31 et ensuite ils améliorent la fixation de l'élément 33 au support 35. La figure 6 montre ainsi la structure d'une garniture de friction réalisée par le procédé suivant l'invention et comportant une présence de colle tant en 25 qu'en 23. En. variante, (figure 7) on peut envisager dans certai- nes applications, de coller l'élément 33 sur le support 35, non pas par la face 25, mais par la face 27, et, dans ce cas, la surface libre de la garniture présente les extrémités ou- vertes 24 des trous 23. Ces trous 23 peuvent être laissés vides ou obturés par de la colle. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'une garniture de friction, notamment pour freins et embrayages, dans lequel on prépare une pate avec une poudre composée des constituants de la garniture et avec un solvant et on chauffe cette pate pour évaporer le solvant, procédé caractérisé en ce que, avant évaporation du solvant, on pique la pate d'une multitude de trous. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits trous sont des trous borgnes. 3) procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits trous sont, par leur extrémité' borgne, adjacents à une épaisseur de pate d'au moins un millimètre. 4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en. ce que chaque trou est formé avec un dia- mètre d'environ 0,5 millimètre. ) Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque trou formé avec un diamètre d'environ 0,5 milli- mètre est admis à se rétrécir jusqu'à un diamètre d'environ 0,2 millimètre. 6) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits trous ont une répartition sensiblement régulière. 7) Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en. ce que lesdits trous ont une répartition en quinconce. 8) Procédé suivant la revendication 6 ou la revendication. 7, caractérisé en. ce que la distance séparant les trous les plus voisins est comprise entre 1 et 5 millimètres et de pré- férence voisine de 2,5 millimètres. 9) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poudre comporte du ca- outchouc, de la résine, de la laine d'acier, de la cardolite, de l'amiante, du graphite et de l'oxyde de fer, tandis que le solvant est du trichloréthylèn.e. ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pâte est préparée avec une proportion en poids de 75 à 80 % de poudre et de 20 à % de solvant. 11) procédé suivant l'une quelconque des revendications 248303 précédentes, caractérisé en ce que la poudre comporte une proportion en poids de 7 à 15 % de caoutchouc, de 7 à 15 % de résine, de 7 à 15 % de laine d'acier, de 12 à 18 % de cardolite, de 40 à 50 % d'amiante, de 1 à 5 % de graphite et de 2 à 6 % d'oxyde de fer. 12) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en. ce que l'évaporation du solvant qui fait suite au piquage de la pâte, est réalisée par un chauffage de brève durée, de l'ordre-d'une heure. 13) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé-en ce que l'évaporation du solvant qui fait suite au piquage de la pate est réalisée par un chauffage à micro-ondes. 14) Procédé suivant l'une quelconque des revendications l à 12, caractérisé en ce que l'évaporation du solvant quifait suite au piquage de la pâte est réalisée par un chauffage à infra-rouges. ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel le produit obtenu après évaporation de la pâte est collé à un support de garniture, caractérisé en ce que le collage est réalisé par la face du produit qui pré- sente les extrémités ouvertes des trous de piquage., de façon à ce que la colle puisse pénétrer dans ces trous. 16) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisé en ce qu'il comporte un -moyen transporteur de pate, des moyens la- téraux de guidage, et une platine hérissée de pointes pour former les trous de piquage, cette platine étant animée d'un mouvement de va-etvient synchronisé avec le mouvement du moyen transporteur. 17) Produit semi-manufacturé formé par une pâte piquée d' une multitude de trous conformément au procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11. 18) Garniture de friction préparée conformément au procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15.