Brevet FR2646373A1 — publié le 19901102

La présente invention concerne un appareil de mélange d'une matière de friction destinée à être utilisée dans des freins ou des dispositifs analogues. Le mélange d'une matière de friction du type décrit a été réalisé habituellement à la main essentiellement. Plus précisément, les divers constituants de la matière de friction, tels qu'une matière d'armature, des agents modi- ficateurs de friction et un liant, sont retirés de réci- pients de matières premières et sont dosés ou pesés manuel- lement, et les quantités convenables de ces constituants sont chargées manuellement dans un agitateur. Lors du mélange classique de la matière de friction, l'opérateur doit toucher directement les matières premières fibreuses ou en poudre. En conséquence, le milieu dans lequel travaille l'opérateur est peu satisfaisant. En par- ticulier, comme l'opérateur touche la matière première nocive telle que l'amiante pendant l'opération de mélange, il est urgent que l'atmosphère de travail soit améliorée. En outre, comme le mélange classique de la matière de fric- tion dépend essentiellement d'une opération manuelle, le rendement de l'opération est faible et d'autres problèmes se sont posés, par exemple à la suite d'une erreur de pesée due à la pesée manuelle ou d'une erreur de sélection des matières premières. L'invention a donc pour objet de remédier aux incon- vénients de l'appareil classique de mélange d'une matière de friction. Ainsi, l'invention concerne un appareil de mélange d'une matière de friction qui améliore les condi- tions de travail de l'opérateur. Elle concerne aussi un appareil de mélange d'une matière de friction ayant une grande précision de pesée. Elle concerne aussi un appareil de mélange d'une matière de friction qui a un rendement élevé. Plus précisément, l'invention concerne.un appareil de mélange d'une matière de friction qui comporte un cer- tain nombre de trémies destinées à contenir les consti- tuants (matières d'armature, agents modificateurs de friction, un liant, etc) de la matière de friction, chacune des trémies ayant un orifice d'évacuation du constituant, des transporteurs à vis raccordés aux trémies et destinés à transférer les constituants évacués par les orifices, des transporteurs vibrants destinés à transférer les consti- tuants provenant des transporteurs à vis, plusieurs dispo- sitifs de pesée destinés à recevoir les constituants prove- nant du transporteur vibrant et à peser les constituants, les dispositifs de pesée ayant des capacités différentes de pesée, et un agitateur destiné à recevoir tous les consti- tuants des dispositifs de pesée et à les agiter, chacun des dispositifs de pesée étant mobile entre chacun des trans- porteurs vibrants et l'agitateur. Chacun des transporteurs vibrants peut comporter une rigole ayant deux surfaces inclinées en V et plusieurs plaques déflectrices montées sur les deux surfaces incli- nées, la position de montage des plaques déflectrices, dans la direction d'inclinaison, et l'angle de montage de ces plaques étant réglables. L'appareil peut en outre comporter un caisson des- tiné à recevoir tous les constituants des dispositifs de pesée, et un dispositif de transfert du caisson vers l'agitateur. Les quantités convenables des constituants de la matière de friction, présentant des rapports différents de mélange en fonction de la nature et de l'application de la matière de friction, sont transmises successivement par les orifices d'évacuation des trémies aux transporteurs vibrants par les transporteurs à vis. Simultanément, les transporteurs vibrants sont entraînés afin qu'ils assurent un transfert supplémentaire des constituants. A ce moment, un des dispositifs de pesée ayant une capacité convenant au constituant a pris une position telle qu'il se trouve au- dessous de l'extrémité antérieure du transporteur vibrant. En conséquence, le constituant évacué par la trémie est transmis à l'un des dispositifs de pesée par l'intermé- diaire du transporteur vibrant. Lorsque la quantité ainsi transmise atteint une valeur prédéterminée, l'entraînement des transporteurs à vis et l'entraînement des transporteurs vibrants sont interrompus. Ainsi, grâce à l'utilisation convenable de plusieurs dispositifs de pesée, les quantités convenables des consti- tuants, avec différents rapports de mélange qui dépendent de la nature, etc. de la matière de friction, sont trans- mises à un dispositif choisi de pesée. Tous les consti- - tuants sont ensuite chargés dans l'agitateur. Tous les constituants chargés dans l'agitateur subissent une agita- tion pendant une période prédéterminée et se mélangent uniformément. Le transporteur vibrant a sa rigole en V qui est délimitée par les deux surfaces inclinées, et les plaques déflectrices sont montées sur la rigole afin que la position de montage des plaques déflectrices, dans la direction d'inclinaison de celles-ci, ainsi que leur angle de montage puissent être réglés. En conséquence, en fonc- tion de la nature, de la quantité et du type (par exemple selon qu'il s'agit d'une matière fibreuse ou poudreuse) de chaque constituant de la matière de friction transmis de la trémie au transporteur & vis, la position de montage de chaque plaque déflectrice peut être réglée par son sens d'inclinaison et son angle de montage. De cette manière, l'amplitude de transfert ou de transport du constituant vers le dispositif de pesée par unité de temps est rendue uniforme. Plus précisément, la source de vibrations des transporteurs vibrants vibre à une fréquence qui convient à chaque constituant de la matière de friction et le consti- tuant avance dans la rigole. A ce moment, le constituant est évacué du transporteur à vis vers. la rigole d'une manière légèrement irrégulière, si bien que le constituant forme un tas sur la rigole. Le constituant peut se déplacer sur les plaques déflectrices à une certaine fréquence élevée de vibration, mais il ne peut pas passer par-dessus ces plaques déflectrices pour une certaine faible fréquence de vibration. En conséquence, la quantité du constituant transférée sur la rigole varie, c'est-à-dire augmente et diminue, et, lorsque le constituant passe pardessus les plaques déflectrices, la quantité transmise est rendue progressivement égale à la moyenne et est transmise de manière générale uniforme au dispositif de pesée. En consé- quence, l'erreur de pesée reste très faible et la pesée est précise. Le caisson peut être placé sous le dispositif de pesée, et tous les constituants présents dans le dispositif de pesée sont transférés dans le caisson, et le caisson peut ensuite être transmis à l'agitateur par le dispositif de transfert afin que le constituant puisse être chargé dans l'agitateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan, avec des parties arrachées, d'un appareil de mélange d'une matière de fric- tion pour plaquettes de frein à disque, selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation frontale, avec des parties arrachées, de l'appareil; la figure 3 est une vue en élévation latérale, avec des parties arrachées, d'une partie importante de l'appareil; la figure 4 est une vue en plan d'une rigole d'un transporteur vibrant de l'appareil; et la figure 5 est une vue en élévation latérale de la rigole. On décrit maintenant la présente invention dans son application à un appareil de mélange d'une matière de fric- tion destinée à une plaquette de friction pour frein à disque. Les figures 1 à 5 représentent un mode de réalisa- tion préféré de l'invention. Un certain nombre de trémies 1 contiennent divers constituants (matières premières de la matière de friction pour plaquette de frein à disque). Les constituants de la matière de friction, tels qu'une matière d'armature, des agents modificateurs de friction, un liant, etc., sont contenus dans les trémies 1. Des exemples de matière d'armature sont l'amiante, les fibres d'acier, les particules de cuivre et les particules de fer. Des exemples d'agents modificateurs de friction sont une matière orga- nique telle que des particules de caoutchouc, de la pous- sière d'acajou et des particules polymères, une matière minérale telle que le sulfate de baryum, le carbonate de calcium, le graphite et le bisulfate de molybdène, une poudre de métal, le cuivre, le laiton, l'aluminium et le zinc, et un oxyde tel que l'alumine et la silice. Des exemples de liant sont les résines thermodurcissables telles qu'une résine phénolique dégénérée. Les trémies 1 sont placées sur une dalle 10, et forment deux lignes oppo- sées, et le nombre total des trémies i est d'environ 50. Comme l'indique clairement la figure 3, un transpor- teur à vis 2 est associé à un orifice la d'évacuation de chacune des trémies 1, l'orifice la étant placé au fond de chaque trémie 1. Chaque transporteur à vis 2 est destiné à faire avancer un constituant respectif de la matière de friction pour plaquette de frein & disque, provenant de la trémie correspondante 1. Un transporteur vibrant 4 est destiné à recevoir le constituant de la matière de fric- tion, transmis par le transporteur à vis 2 entraîné en rotation par un pignon 2a afin que le sens d'avance du constituant soit changé et que le constituant avance à nouveau. Chaque transporteur vibrant 4 comporte une rigole 6 mise en vibration par une source 4a dont la fréquence de vibration est variable. Une goulotte 11 ayant une section en forme de canal est placée à l'extrémité antérieure de la rigole 6 et est inclinée vers le bas. Le constituant de la matière de fric- tion évacué par la rigole 6 est guidé par la goulotte 11 et parvient dans l'un des dispositifs de pesée 3a, 3b, et 3c (trois dans ce mode de réalisation). Les dispositifs 3a, 3b et 3c de pesée ont des capacités différentes (capacité maximale de pesée) si bien qu'ils peuvent peser avec préci- sion les constituants (c'est-à-dire la matière d!armature, les agents modificateurs de friction, le liant, etc) de la matière de friction pour plaquette de frein à disque, dont les quantités dans le mélange sont très différentes. Les dispositifs 3a, 3b et 3c de pesée sont mobiles le long d'un trajet commode de déplacement placé de chacune des lignes de trémies 1. Chacun des dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c se déplace vers la droite et vers la gauche (figure 1) et reçoit le constituant de la matière de friction provenant de la goulotte 11 raccordée à la trémie 1. Un caisson 13 est posé sur un transporteur à bande 12 placé sous les dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c. Le transporteur 12 est déplacé vers la droite et vers la gauche (figure 1). Un mécanisme élévateur 14 est placé près d'une extrémité du transporteur 12 et déplace vers le haut le caisson 13 transmis vers la première extrémité du transporteur 12. Le transporteur 12 et le mécanisme élévateur 14 constituent ensemble un dispositif de transfert du caisson 13 à un agitateur 5. Dans l'agitateur 5, le caisson 13 qui est déplacé vers le haut par le mécanisme élévateur 14 est retourné par un dispositif (non représenté) de retourne- ment, autour d'un axe B, si bien que tous les constituants de la matière de friction sont chargés dans l'agitateur 5. Comme clairement représenté sur les figures 4 et 5, la rigole 6 de chaque transporteur vibrant 4 a une section en V délimitée par deux surfaces inclinées 6a et 6b. Plu- sieurs plaques déflectrices 7 sont montées sur chaque sur- face inclinée 6a et 6b par des dispositifs de fixation 8 tels qu'un boulon et un écrou, afin que la position de chaque plaque déflectrice 7 soit réglable. Plus précisé- ment, chaque plaque 7 a une section L comprenant deux branches 7b et 7c. La plaque 7 est raccordée à demeure sur la rigole 5 par un dispositif de fixation passant dans une fente 7a formée à travers la branche 7b et le long de celle-ci. Les autres branches 7c dépassent au-dessus des surfaces inclinées 6a et 6b et exercent une résistance de degré convenable sur chaque constituant de la matière de friction s'écoulant dans le sens de la flèche A (figure 4). Les plaques opposées de chaque paire, sur les surfaces inclinées 6a et 6b, sont inclinées et-convergent vers lu partie inférieure de la rigole 6. Grâce à cette disposi- tion, le desserrage des dispositifs 8 de fixation et le coulissement de chaque plaque 7 en direction longitudinale permettent le réglage de la position de la plaque 7 dans le sens de l'inclinaison. En outre, le desserrage du dis- positif 8 de fixation et le déplacement angulaire de la plaque 7 permet le réglage de l'angle de montage de cette plaque 7. On décrit maintenant le fonctionnement. Suivant la nature et l'application de la plaquette de frein à disque, c'est-à-dire suivant le rapport de mé- lange de la matière d'armature de type organique, de type semi-métallique ou de type minéral, des agents modifica- teurs de friction, du liant, etc, des quantités convenables des constituants nécessaires à la matière de friction sont transmises successivement par les orifices la d'évacuation des trémies 1 vers les rigoles 6 des transporteurs vibrants 7 par les transporteurs à vis 2. Simultanément, les sources 4a de vibration des transporteurs 4 sont pilotées afin que les rigoles 6 transfèrent les constituants de la matière de friction. A ce moment, l'un des dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c ayant une capacité convenant pour le constituant, s'est déplacé au- dessous de l'extrémité avant de la rigole 6. En conséquence, le constituant de la matière de friction évacué de la trémie 1 est transmis à l'un des dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c par le transporteur vibrant 4. Lorsque la quantité atteint une valeur prédéterminée, l'en- trainement du transporteur à vis 2 et l'entraînement des sources 4a de vibration des transporteurs 4 sont inter- rompus. Ainsi, grâce à l'utilisation convenable de plusieurs dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c, la quantité convenable de chaque constituant de la matière de friction, dans le rapport prédéterminé de mélange, est transmise au dispositif choisi de pesée 3a, 3b et 3c. Le transporteur 12 à bande est alors entraîné et tous les constituants placés dans l'un des dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c sont trans- férés au caisson 13 placé sous le dispositif de pesée. Le transporteur 12 est alors entraîné afin qu'il transfère ou déplace le caisson 13 vers la première extré- mité du transporteur 12, et le caisson 13 est déplacé vers le haut par le mécanisme élévateur 14. Le caisson est retourné par le dispositif de retournement afin que tous les constituants de la matière de friction soient chargés dans l'agitateur 5. Tous les constituants de la matière de friction présents dans l'agitateur 5 sont agités pendant une période prédéterminée (d'environ 3 à 5 min) et sont mélangés uniformément. Dans le mode de réalisation repré- senté, bien que les trois dispositifs de pesée 3a, 3b et 3c soient disposés dans chaque ligne de trémie, ils peuvent être utilisés en commun entre les deux lignes. En outre, le constituant de la matière de friction évacuée de chaque trémie 1 peut être transféré au caisson 13 chaque fois que la pesée de ce constituant est réalisée. De plus, chaque constituant, dans la quantité utilisée pour plusieurs pla- quettes de frein à disque peut être transmis au dispositif de pesée 3a, 3b ou 3c, en fonction de la capacité de pesage de celui-ci, la quantité accrue du constituant étant trans- férée du dispositif de pesée au caisson 13, afin que le temps de pesée soit réduit. Comme décrit précédemment, le transporteur vibrant 4 a la rigole 6 telle que représentée sur la figure 4. En conséquence, selon la nature, la quantité et le type (par exemple fibreux ou en poudre) de chaque constituant de la matière de friction pour plaquette de frein à disque trans- mis de la trémie 1 par le transporteur à vis, la position de montage de chaque déflecteur 7, dans le sens d'inclinai- son, et son angle de montage peuvent être réglés. De cette manière, la quantité du constituant transmise au dispositif de pesée 3a, 3b ou 3c par unité de temps est rendue uni- forme. Plus précisément, la source 4a de vibration destinée au transporteur vibrant 4 est mise en vibration à une fré- quence qui convient à chaque constituant de la matière de friction et le constituant est transmis par la rigole 6. A ce moment, le constituant est évacué du transporteur 2 à vis dans la rigole 6 d'une manière légèrement irrégulière, si bien que le constituant forme un tas sur la rigole 6. Le constituant peut passer par-dessus les plaques déflectrices 7 pour une fréquence élevée particulière de vibration mais - ne peut pas passer sur les plaques 7 pour une faible fré- quence particulière de vibration. En conséquence, le trans- fert du constituant à la rigole 6 varie, c'est-à-dire augmente et diminue, et, lorsque le constituant passe par- dessus les plaques déflectrices 7, la quantité transportée est rendue progressivement égale à la moyenne, et le cons- tituant est transmis de manière générale uniforme au dispo- sitif de pesée 3a, 3b ou 3c. En conséquence, l'erreur de pesée reste très faible et la pesée est donc précise. La matière de friction pour plaquette de frein à disque, agitée dans l'agitateur 5, est transmise à l'étape suivante, c'est-à-dire à un séchoir dans lequel la matière de friction est séchée d'une quantité prédéterminée. Comme l'indique la description qui précède, l'inven- tion présente les avantages suivants. (1) Les constituants de la matière de friction sont transmis par les trémies respectives par l'intermédiaire de transporteurs respectifs à vis et de transporteurs respec- tifs vibrants vers l'un quelconque des dispositifs de pesée. Après que les constituants ont été pesés par ces dispositifs, ils sont chargés dans l'agitateur pour y être agités. Ainsi, le mélange des constituants de la matière de friction est réalisé automatiquement et pas du tout manuel- lement. En conséquence, l'opération de mélange peut être réalisé efficacement et toute erreur de sélection de la matière est évitée. De plus, comme l'opérateur ne touche pas directement des substances nocives telles que l'amiante, sa sécurité est assurée. (2) Plusieurs dispositifs de pesée ayant des capacités différentes de pesée sont utilisés, si bien que le dispositif convenant à la pesée de chaque constituant peut être choisi. En conséquence, la précision de pesée qui est obtenue peut être élevée. De cette manière, la perte de chaque constituant de la matière de friction est réduite et le rendement est accru. (3) Comme chaque dispositif de pesée est destiné à être déplacé, il suffit que le dispositif de pesée soit placé entre le transporteur vibrant et l'agitateur. Ceci permet la construction simplifiée d'un appareil de mélange d'une matière de friction. (4) Les plaques déflectrices sont-montées sur la paire de surfaces inclinées qui ont une forme en V de manière que la position de montage des plaques déflec- trices, dans le sens d'inclinaison, ainsi que leur angle de montage puissent varier. En conséquence, suivant la nature, la quantité et le type de chacun des constituants de la matière de friction, la position de montage des plaques déflectrices, dans le sens d'inclinaison, et leur angle de montage peuvent être déterminés ou réglés, et, en combinai- son avec la variation de la fréquence de vibration, chaque constituant de la matière de friction peut être transporté uniformément vers le dispositif de pesée. En conséquence, l'appareil de mélange de matière de friction peut avoir une grande précision de pesée. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. il REVENDICATIONS 1. Appareil de mélange d'une matière de friction, caractérisé en ce qu'il comprend: un certain nombre de trémies (1) destinées à contenir les constituants de la matière de friction, chacune des trémies ayant un orifice d'évacuation du constituant, des transporteurs à vis (2) connectés aux trémies et destinés à transférer les constituants évacués par les orifices, des transporteurs vibrants (4) destinés à transférer les ingrédients transmis par les transporteurs à vis, plusieurs dispositifs de pesée (3a, 3b, 3c) destinés à recevoir les constituants provenant des transporteurs vibrants et à peser ces constituants, les dispositifs de pesée ayant des capacités différentes de pesée, et un agitateur (5) destiné à recevoir tous les consti- tuants des dispositifs de pesée et à les agiter, chacun des dispositifs de pesée étant mobile entre les transporteurs vibrants et l'agitateur. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des transporteurs vibrants (4) comporte une rigole (6) ayant deux surfaces inclinées en V, et plusieurs plaques déflectrices (7) montées sur les deux surfaces inclinées, la position de montage des plaques déflectrices, dans le sens d'inclinaison, étant réglable. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle de montage des plaques déflectrices (7) est réglable. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des transporteurs vibrants (4) comporte une rigole (6) ayant deux surfaces inclinées en V, et plusieurs plaques déflectrices (7) montées sur les surfaces incli- nées, la position de montage des plaques déflectrices dans le sens d'inclinaison et leur angle de montage étant réglables. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un caisson (13) destiné à recevoir tous les constituants des dispositifs de pesée, et un dispositif (12, 14) destiné à transférer le caisson à l'agitateur.