Brevet FR2759439A1 — publié le 19980814

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une garniture de frottement annulaire plate. L'invention concerne plus particulièrement une garniture de frottement se présentant sous la forme d'un anneau plan ou d'un tronc de cône et le dispositif qui en est équipé est un disque d'embrayage ou de frein, notamment de boîte de vitesses automatique et y associé, fonctionnant dans l'huile, ou un anneau ou cône de synchronisation de boîte de vitesses à commande manuelle fonctionnant également dans l'huile, un tel dispositif étant installé à bord d'un véhicule automobile. L'invention concerne notamment la réalisation d'une garniture de frottement du type réalisé à partir d'un matériau de frottement constitué par un mat de fibres imprégné d'une résine thermodurcissable qui fait l'objet du document WO-A-95/26.473. On connaît différents procédés de réalisation d'une garniture de frottement de forme annulaire plate qui font appel à des étapes de découpe de la garniture de frottement, en une seule pièce ou en tronçons, qui aboutissent à des chutes de découpe trop importantes et coûteuses. Afin de remédier à cet inconvénient, I'invention propose un procédé de réalisation d'une garniture de frottement de forme générale annulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à: - réaliser une bande rectiligne de matériau de frottement dont la largeur est sensiblement égale à la largeur finale de la garniture de frottement; puis - déformer la bande rectiligne pour la conformer en un anneau continu. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - après avoir conformé la bande en anneau, le procédé consiste à recevoir la bande annulaire dans un guide de forme complémentaire; après avoir conformé la bande en anneau, le procédé consiste à découper simultanément les bords circulaires de la bande annulaire pour obtenir une bande annulaire de largeur constante déterminée; - après avoir conformé la bande en anneau, le procédé consiste à tronçonner un secteur de bande annulaire correspondant à une circonférence complète, puis à en rabouter les extrémités adjacentes; - la bande rectiligne est déformée en la faisant passer entre deux rouleaux coniques adjacents à axes concourants; - la bande rectiligne de matériau de frottement est réalisée à partir d'un matériau de frottement destiné à équiper un dispositif mettant en oeuvre un frottement, plus particulièrement un disque d'embrayage ou de frein, qui est constitué par un mat de fibres imprégnées d'une résine de type thermodurcissable; - le matériau de frottement est destiné plus particulièrement à équiper un dispositif mettant en oeuvre un frottement en milieu liquide lo tel que, plus particulièrement, un disque d'embrayage ou de frein, notamment de boîte de vitesses automatique ou y associé, un anneau ou cône de synchronisation de boîte de vitesses à commande manuelle. - la garniture de frottement est une garniture annulaire plane; - la garniture de frottement est une garniture annulaire tronconique. L'invention propose aussi une garniture de frottement de forme générale annulaire, caractérisée en ce qu'elle est obtenue grâce au procédé selon l'invention. L'invention propose enfin une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention caractérisée en ce qu'elle comporte un poste de déformation de la bande rectiligne de matériau de frottement qui comporte deux rouleaux coniques adjacents et d'axes concourants situés dans un plan perpendiculaire au plan de défilement de la bande rectiligne et entre lesquels passe la bande. L'installation selon l'invention comporte, en amont du poste de déformation, un poste de mise sous tension longitudinale qui comporte deux rouleaux cylindriques d'axes parallèles concourants situés dans un plan perpendiculaire au plan de défilement de la bande rectiligne et entre lesquels passe la bande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant un premier procédé de réalisation d'une garniture de frottement selon l'état de la technique; la figure 2 est un schéma illustrant un second procédé de réalisation d'une garniture de frottement selon l'état de la technique; - la figure 3 est un schéma illustrant un tronçon de bande rectiligne de matériau de frottement utilisé pour la mise en oeuvre du procédé conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 4 est un schéma illustrant le tronçon de la figure 3 s après qu'une partie ait été déformé tangentiellement; - la figure 5 est une vue schématique illustrant une garniture de frottement réalisée selon le procédé conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 6 est une vue schématique qui illustre en o10 perspective les deux postes principaux d'une installation pour la mise oeuvre du procédé selon l'invention; et - la figure 7 est une vue de dessus qui illustre schématiquement une installation plus complète pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. On a représenté à la figure 1 une garniture de frottement 10 de forme générale annulaire plate qui est réalisée par découpe d'une forme annulaire complète dans une bande 12 de matériau de frottement qui est par exemple un mat de fibres imprégné d'une résine thermodurcissable. Pour connaître de manière approfondie la structure, la composition et la mise en oeuvre d'un tel matériau de base, on peut se reporter aux enseignements du document WO-A-95/26.473. Comme on peut le voir à la figure 1, cette technique nécessite de disposer d'une bande dont la largeur "1" est au moins égale au diamètre extérieur de la garniture de frottement, et les chutes résultant de l'opération de découpe de l'ébauche de la garniture de frottement sont très importantes. Afin de limiter ces chutes de matériau de frottement, on a proposé la technique illustrée à la figure 2 selon laquelle chaque garniture est réalisée en plusieurs tronçons 10i, par exemple au nombre de quatre. Les chutes après découpe dans la bande 12 sont réduites et la larguer "1" aussi, mais il est alors nécessaire de procéder à des opérations d'assemblage par raccordement des quatre tronçons pour constituer l'ébauche annulaire qui va ensuite subir les opérations de moulage et de cuisson. Comme on peut le voir en se reportant aux figures 3 à 6, la conception selon l'invention permet d'utiliser une bande de matériau 12 dont la largeur "1" est très légèrement supérieur ou égale à la largeur finale de la garniture annulaire 10. Cette bande de matériau de frottement de largeur réduite est délimitée par deux bords longitudinaux parallèles 14 et 16 dont l'un constitue, après conformation par déformation, le bord circulaire intérieur de la garniture de frottement et dont l'autre constitue le bord circulaire extérieur. Le procédé de réalisation selon l'invention consiste à conformer progressivement le tronçon de bande rectiligne 12 de façon à aboutir à un anneau fermé dont il suffit ensuite de rabouter les deux extrémités adjacentes et de formes complémentaires. Ainsi, à partir d'une bande continue de largeur réduite, on obtient sans chutes importantes de découpe une ébauche d'une garniture de frottement annulaire. L'opération de conformation par déformation est rendue possible par la structure du matériau de frottement avant sa cuisson qui is est étirable et elle consiste essentiellement à le déformer tangentiellement, c'est à dire à étirer davantage le matériau dans le sens longitudinal au voisinage de son bord 16. A cet effet on utilise des moyens qui sont schématisés à la figure 6. La bande rectiligne 12 à bords droits et parallèles 14 et 16 passe d'abord à un premier poste 18 qui comporte deux rouleaux cylindriques circulaires 20 dont les axes 22 sont parallèles entre eux et s'étendent dans un plan vertical qui est perpendiculaire au plan dans lequel défile la bande 12 qui passe entre les deux rouleaux cylindriques 20 qui sont entraînés en sens inverses mais à la même vitesse. Ce premier poste 18 permet d'entraîner la bande 12 à vitesse constante en maîtrisant parfaitement sa vitesse de défilement et en maintenant les bords 14 et 16 parallèles à la direction de défilement. La bande rectiligne 12 passe ensuite dans un poste 24 de conformation qui comporte deux rouleaux coniques 26 dont les axes 28 sont concourants et s'étendent dans un plan vertical perpendiculaire au plan de défilement de la bande 12. Les rouleaux coniques 26 tournent en sens inverses à la même vitesse et la bande 12 passe entre les rouleaux 28. Les vitesses de rotation et les dimensions des rouleaux cylindriques 20 et coniques 26 sont telles que les vitesses tangentielles, au niveau du contact des rouleaux avec la bande 12, sont égales aux points P1, P2 et P3. Par contre, du fait de la forme conique des rouleaux 26, la vitesse tangentielle au point P4 est nettement supérieure à celle au point P3, cette vitesse augmentant entre les points P3 et P4 proportionnellement au rayon du cône au point considéré. En passant entre les rouleaux 26 du poste 24, la bande est ainsi étirée progressivement selon la direction longitudinale de son bord 14 à son bord 16 ce qui aboutit, par étirage, à la conformer en anneau à la sortie du poste 24. Comme on peut le voir à la figure 7, I'installation comporte, en l0 aval du poste 24, un chemin de réception 30 de forme annulaire qui guide, par exemple avec des moyens de roulement, I'ébauche annulaire en formation de la garniture de frottement 10. L'installation comporte aussi un poste de découpe 34 qui découpe les bords circulaires intérieur 14 et extérieur 16 de façon à obtenir une garniture de frottement annulaire 10 de la largeur précise souhaitée. Ensuite, I'anneau en formation est repris par un guide hélicoïdal 32 en passant par un poste 36 de tronçonnage et de raccordement. Lorsque la bande conformée en anneau a fait une circonférence complète, son extrémité est reprise par le poste 34. La bande est tronçonnée dans le sens travers et un point de colle permet de réunir les extrémités 17 de l'anneau ainsi formé. Le guide 32 est escamotable par pivotement pour permettre de sortir l'anneau constituant l'ébauche de la garniture de frottement annulaire 10. Les guides 30 et 32 peuvent bien entendu être de forme tronconique pour permettre la réalisation de garniture de frottement annulaires plates tronconiques. Chaque ébauche est ensuite, selon une technique connue, placée dans un moule qui présente, selon l'équipement auquel est destinée la garniture de frottement, un fond plat ou tronconique ou toute autre forme rainurée ou non. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une garniture de frottement (10) de forme générale annulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à: - réaliser une bande rectiligne (12) de matériau de frottement dont la largeur (I) est sensiblement égale à la largeur finale de la garniture de frottement; puis - déformer la bande rectiligne pour la conformer en un anneau continu (10). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir conformé la bande en anneau, à: - recevoir la bande annulaire dans un guide (30, 32) de forme complémentaire. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir conformé la bande en anneau, à: découper simultanément les bords circulaires (14,16) de la bande annulaire pour obtenir une bande annulaire (10) de largeur constante déterminée. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir conformé la bande en anneau (10), à: - tronçonner un secteur de bande annulaire correspondant à une circonférence complète; puis - en rabouter les extrémités adjacentes (17). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande rectiligne (12) est déformée en la faisant passer entre deux rouleaux coniques adjacents (26) à axes (28) concourants. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande rectiligne (12) de matériau de frottement est réalisée à partir d'un matériau de frottement destiné à équiper un dispositif mettant en oeuvre un frottement, plus particulièrement un disque d'embrayage ou de frein, qui est constitué par un mat de fibres imprégnées d'une résine de type thermodurcissable. 7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau de frottement est destiné plus particulièrement à équiper un dispositif mettant en oeuvre un frottement en milieu liquide tel que, plus particulièrement, un disque d'embrayage ou de frein, notamment de boite de vitesses automatique ou y associé, un anneau ou cône de synchronisation de boîte de vitesses a commande manuelle. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture de frottement (10) est une garniture annulaire plane. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la garniture de frottement (10) est une garniture annulaire tronconique. 10. Garniture de frottement (10) de forme générale annulaire, caractérisée en ce qu'elle est obtenue grâce au procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un poste (18) de déformation de la bande rectiligne (12) de matériau de frottement qui comporte deux rouleaux coniques adjacents (26) et d'axes (28) concourants situés dans un plan perpendiculaire au plan de défilement de la bande rectiligne et entre lesquels passe la bande. 12. Installation selon la revendication précédente caractérisée en ce que, en amont du poste de déformation (24), elle comporte un poste (18) de mise sous tension longitudinale qui comporte deux rouleaux cylindriques (20) d'axes (22) parallèles concourants situés dans un plan perpendiculaire au plan de défilement de la bande rectiligne et entre lesquels passe la bande.