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"Perfectionnements aux garnitures de freins et autres ob- jets analogues"
L'invention concerne particulièrement une garniture ou ruban de freins (ou une matière équivalente) et un procédé de fabrication de ladite garniture de frein, cette dernière étant constituée par une matière fibreuse non tissée, enrobée dans une substance agglutinante trai- tée ou pouvant être traitée à la chaleur., De préférence, la plupart des fibres sont sensiblement parallèles les
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unes aux autres ainsi qu'aux faces de la garniture.
Une garniture de frein fabriquée d'après l'invention permet non seulement d'éviter à cette garniture toute tendance à se fendre ou à se diviser en lamelles, avant ou pendant l'usage, mais encore d'éviter toute tendance à former des poches inté- rieures ou des ampoules superficielles avant ou pendant l'usage. La garniture de frein présente d'autres avantages importants que fera ressortir la description qui va suivre.
Le dessin annexé représente la garniture de frein perfectionnée et montre également, d'une manière schématique, quelques-unes des phases du procédé que l'on utilise de préférence pour fabri- quer l'article en question. Mais il est bien en- tendu que l'invention n'est nullement limitée au dispositif décrit et représenté ici et que ledit dispositif est susceptible d'être modifié, sans que l'économie de l'invention puisse être altérée par les modifications en question.
La fig. 1 est une vue schématique mon- trant la première phase du procédé dans laquelle la matière est mise sous la forme d'une feuille;
Les fig. et 3 sont des vues schémati- ques en plan et en élévation latérale, montrant la phase du procédé dans laquelle on forme des dents sur l'une des faces de la garniture de frein;
La fig. 4 est une vue analogue à la fig.
3 montrant la phase du procédé dans laquelle on forme des dents sur l'autre face de l'article ;
La fig. 5 est une vue schématique mon- trant la phase finale dans laquelle la garniture , traitée ppurvue de dents est traitee au moyen.de la chaleur
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et de la pression;
La fige 6 est une vue, en plan, montrant un fraient de garniture de frein réalisée confor- mément à l'invention;
Ia fige 7 est une coupe longitudinale suivant 7-7 de la fig. 6;
La fige 8 est une vue agrandie, analogue à la fig. 7, montrant plus clairement la nouvelle disposition des fibres de la matière fibreuse.
Pour appliquer le procédé de l'invention, on prépare et on brasse d'abord une matière plasti- que comprenant une certaine quantité de matière fi- breuse telle que l'amiante coupée en bandes, une substance agglutinante qui peut être séchée au moyen de la. chaleur et un liquide comprenant un solvant facilement vaporisable, pour une partie au moins de la substance agglutinante. Ordinairement, et de préférence, la substance agglutinante comporte, au moins en partie, du caoutchouc non vulcanisé, mais il est bien entendu qu'on peut faire usage d'autres substances agglutinantes. Il est clair que le ma- langeinitila comprend également une certaine quan- tité de soufre et telles autres substances qui peu- vent être jugées nécessaires ou utiles pour obtenir une cuisson ou vulcanisation efficace et ra- pide du caoutchouc.
La nature du dissolvant dont il a été question dépendra de la substance agglutinante employée mais, lorsque cette matière se compose au moins en partie de caoutchouc, le dissolvant liqui- de comprend ordinairement de l'essence ou naphte. On prend une quantité suffisante de liquide pour obtenir une masse qui, une fois le mé- lange terminé, soit encore molle et facile à tra-
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vailler.
Une fois la matière plastique initiale préparée et mélangée, on la met sous la forme de feuille. On l'envoie, de préférence, dans un laminoir à cylindres du type indiqué schématique- ment sur la fig. 1. Cette machine comprend deux cylindres rotatifs 1 et 2 présentant, de préféren- ce, des dimensions différentes et reliés de façon périphérinue que leur vitesse linéaire périphérique soit la même. L'un des cylindres, ordinairement le petit cylindre 1, peut être réglé par rapport à l'au- tre, et le réglage initial est fait de façon que les deux cylindres soient très rapprochés l'un de l'autre. On dispose en A, entre les cylindres, une certaine quantité: du mélange plastique et des portions de la matière en question adhèrent au plus grand cylindre 2, lequel est convenablement chauffé;.
Il se forme ainsi une très mince couche de matière sur le cylindre 2. On fait alors tourner très lentement le cylindre réglable 1, ce qui permet à des couches superposées de la ma- tière A d'adhérer successivement au cylindre 2 de façon à former sur celui-ci une feuille B.
L'opération continue jusqu'à ce que la feuille B ait atteint l'épaisseur voulue. Quand la feuille B est formée lentement, ce qui est préférable, les additions successives de matière qui forment la feuille sont extraites de la masse générale A, de façon que les fibres de la matière fibreuse soient, dans l'ensemble, disposées circulairement sur le cylindre 2 et parallèlement les unes aux autres. Bn reconnaîtra que la fabrication de la feuille B telle qu'elle a été décrite plus haut est conforme à un procéda bien connu des techni-
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ciens et qu'il sera commode d'appeler procédé d'"accroissement par couches'.
Pendant la formation de la feuille B qui vient d'être décrite, on a soin de maintenir la matière à une température inférieure à celle qui est nécessaire pour obtenir la cuisson complète de la substance agglutinante. Conformément à l'in- vention, la formation de la feuille B est réglée xk avec beaucoup de soin et contrôlée en ce qui concerne la vaporisation du liquide dissolvant.
Il est nécessaire de former la feuille assez lente- ment pour permettre à la majeure partie du liquide contenu dans chacune des couches appliquées suc- cessivement d'être vaporisée ou évaporée avant l'application de la couche suivante. Ceci est in- dispensable pour éviter la présence d'une quantité; excessive de liquide dans la feuille au moment du chauffage ultérieur de cette dernière en vue de la cuisson de la substance agglutinante. Si on lais- sait un excès de liquide dans la feuille, ce li- quide serait vaporisé par la chaleur pendant la cuisson, ce qui provoquerait la formation de sérieu- ses ampoules qui rendraient absolument inutilisable le produit obtenu.
S'il est nécessaire, pour les raisons invoquées, d'effectuer la vaporisation de la ma- jeure partie du dissolvant liquide pendant la formation de la feuille B, il n'est pas moins né- cessaire d'éviter la vaporisation complète dudit liquide, car il est indispensable que la substance agglutinante de chaque couche reste suffisamment plastique pour pouvoir adhérer et s'unir facilement à la substance agglutinante de la couche immédia- tement superposée Il est évident que si l'opéra-
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tion était effectuée assez lentement pour permettre à chaque couche de sécher complètement avant l'adjonction de la couche suivante, on obtiendrait une feuille simplement formée de minces lamelles séparables et cette feuille ne conviendrait pas au but que l'on se propose.
D'après ce qui précède, il est clair que la formation de la feuille doit être contrôlée et réglée dans le temps de manière à permettre la vaporisation de la majeure portion du liquide dissolvant sans toutefois permettre la vapo- risation de la totalité du liquide en question. En d'autres termes, une petite portion du liquide reste dans la feuille B à la fin de la formation de cette dernière.
Une fois la feuille achevée, comme on l'a décrit, sur la machine à cylindres, on la retire du cylindre 2 et on la prépare à un séchage destiné à assurer le retrait complet du dissolvant liquide retenu. Quand la matière en feuille doit être uti- lisée pour faire des garnitures de frein, on la cou- pe en rubans ayant la largeur convenable, de manière à former les garnitures désitées; on coupe les ru- bans, de préférence, de façon que les fibres de la matière fibreuse soient orientées dans le sens de la longueur desdits rubans. L'ordre des opérations relatives au découpage en rubans peut varier. Ainsi ces opérations peuvent se placer après l'achèvemetnt de la feuille sur la machine à cylindres ou bien plus tard, après une ou plusieurs des phases qui vont être décrites maintenant.
Pour faciliter le séchage et pour obtenir d'autres résultats avantageux (ainsi qu'on le décrira
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plus complètement plus loin), on forme sur l'une au,moins desfacesde la feuille un grand nombre d'indent tions d'évents étroits (ou rapprochés et à peu près uniformément espacés. Ces dents sont formées après achèvement de la feuille sur la machine à cylindres et avant le séchage. Elles peuvent être formées sur une seule des faces de la feuille, mais il est préférable d'en garnir les deux faces de la feuille. La forme des évents peux varier beaucoup, mais il est préférable de les réa- liser au moyen de perfor ations semblables à celles que représente le dessin.
Il est clair que, par per-
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forations on entend des évents .c étroits non seulement suivant une certaine direction, mais encore suivant deux directions perpendiculaires l'une à l'autre. Ainsi qu'on l'a figuré, les per- forations présentent une section transversale carrée mais on peut leur danner des formes différentes.
Les fig. 2 et 3 montrent la phase du pro- cédé dans laquelle la feuille (ou le ruban) est perforée. On peut supposer que la feuille B a été coupée en rubans C et les fig. 2 et 3 montrent l'un des rubans en question passant entre deux cylindres 3 et 4. Le cylindre 3 est un cylindre support à sur- face unie et le cylindre 4 porte un grand nombre de petits poinçons 5, 5 très rapprochés et à peu près uniformément répartis qui percent des trous correspondants D, D dans l'une des faces de la bande C. L'écartement des différentes perforations (ou évents) peut varier considérablement, mais il est préférable d'adopter l'écartement figuré qui corres- pond grossièrement à l'épaisseur de la garniture.
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L'espacement adopte peut différer beaucoup de l'espacement préfère, mais il ne doit pas être assez grand pour laisser de larges surfaces du ruban sans qu'il existe tout près de ces surfaces un ou plusieurs évents, Sur le dessin, les poin- çons 5,5, sont disposés sur le cylindre 4en ran- gées transversales et circulaires. On obtient ain- si des perforations (ou évents) D, D disposés sur le ruban C en rangées transversaleset longitudina- les. Cette disposition particulière des poinçons e des évents est commode, mais l'invention n'est nullement limitée à cette disposition.
Après le perçage des trous dans le ru- ban C, ainsi qu'on l'a figuré sur les fig. 2 et 3, on soumet le ruban à un séchage qui, de préférence, a lieu dans le vide de façon à obtenir la vaporisa- tion complète du liquide dissolvant, tout en main- tenant le ruban à une température inférieure à la température de cuisson de la substance agglutinante.
Ce séchage, effectué à. une température relativement basse, et, de préférence, dans le vide, vaporise complètement le liquide dissolvant resté dans le ruban. Dans les parties du ruban situées tout près desfaces, la vapeur est chassée à traverslesdites faces; dans les parties intérieures du ruban, la vapeur peut atteindre un ou plusieurs des évents D, D par lesquels elle peut s' échapper aisément.
Une fois que l'opération de séchage qui vient d'être décrite est terminée, on perfore enco- re de préférence la face opposée du ruban conme le montre la fig. 4, et on soumet de nouveau, l'article à. une opération de séchage semblable à celle qui a déjà été décrite.
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On peut, si on le désire, supprimer la première opération de séchage et perforer les deux faces de la feuille, puis sécher cette dernière par une opération unique. Ce procédé, bien qu'efficace, n'est pas aussi satisfaisant que le premier qui a été décrit car les évents de l'une des faces de la bande peuvent être par tiellement fermés par le cy- lindre support pendant la perforation de l'autre face du ruban.
Après la ou les opérations de séchage qui viennent d'être décrites, on peut se servir du ru- ban confie d'une garniture de frein en comptant sur la chaleur développee pendant l'usage réel pour of- résine fectuer la cuisson finale de la et la vulcanisa- tion définitive du caoutchouc. Etant donné que les perforations ou évents ont rendu possible un sécha- ge complet, il n'existe aucune tendance à la forma- tion de.poches intérieures ou d'ampoules superficiel- les quand le chauffage a lieu. Même si leruban avait été. incomplètement séché, les perforations très rapprochées empêcheraient quand même la forma- tion de larges poches intérieures ou d'ampoules su- perficielles.
La vapeur qui pourrait tendre à for- mer de telles poches ou de telles ampoules s'échap- perait par l'event le plus rapproché sans causer de sérieux dommages.
Ainsi qu'on l'a indiqué, la matière peut être utilisée comme garniture de frein sans cuisson préliminaire, mais il est préférable de soumettre ladite matière à une cuisson contrôlée qui comporte l'application de la chaleur, de préférence combinée avec une pression convenable. Quand on fait usage
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de la chaleur et de la pression pour la cuisson, le ruban, après qu'il a été perforé et séché, est placé dans un moule ponté dans une presse conve- nable, de façon à être porté à la température convenable lotsque la pression est appliquée. La en fig. 5 est une vue, bout, du ruban C maintenu entre deux parties 6 et 7 d'un moule.
Les parties de moule en question sont poussées dans la posi- tion figurée entre le plateau et le. sommier fixe d'une presse indiquée schématiquement en 8 et 9, L'opération finale de chauffage et de com- pression, non seulement produit la cuisson et la résine vulcanisation de la et du caoutchouc, mais encore dresse les bords du ruban, lesquels ont pu être rendus légèrement rugueux par le sectionne- ment et polit les faces du ruban que l'opération de perforation a pu laisser quelque peu raboteuses.
L'application du procédé décrit permet d'obtenir une feuille fibreuse particulièrement utilisable comme garniture de frein et présentant quelques avantages importants. Lorsqu'on forme la feuille lentement de la manière qui a été dé- crite, la plupart des fibres de la matière fibreu- se sont à peu près parallèles entre elles et aux faces de la feuille.
Grâce au réglage et au con- trôle convenables.de la formation de la feuille, la substance agglutinante est sensiblement homogè ne dans toute sa masse et ne présente pas de sur- faces internes de résistance réduite, comme on pourrait en trouver si l'une des couches pouvait sécher avant l'application de la couche suivante, Par suite de cette homogénéité de la substance agglu-
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tinante, le ruban n'a pas de tendance à se diviser en lamelles et les efforts qui tendent à provoquer cette division sont contrarias par la substance fortement homogène.
En outre, grâce au séchage parfait de la garniture avant la cuisaon finale de la substance agglutinante, il n'y a pas de poches intérieures ni d'ampoules superficielles, comme en provoquerait la vaporisation, pendant la cuisson, d'un excès de liquide dissolvant demeuré dans la la feuille. Les poches ou évents en question af- faibliraient considérablement la garniture et même, si elles étaient trop nombreuses, rendraient cette dernière absolument inutilisable.
Les perforations ou évents de la garnitu- re sont utiles non seulement pour assurer le sécha- ge complet de la matière, ainsi qu'on l'a déjà dé- crit, mais encore pour procurer d'autres avantages importants. Il est vident que les perforations jouent le rôle d'évents qui permettent l'échappement desvapeurs ou gaz résiduels qui pourraient être dégagés en cas de sufchauffage de la garniture de frein pendant son utilisation. Les perforations sont particulièrement utiles lorsque le frein est appliqué en présence d'une humidit excessive. S'il existe une mince couche d'eau entre la garniture de frein et le tambour, cette eau tend à jouer le rôle d'un lubrifiant et on ne peut obtenir un freinage efficace qu'en la chassant.
Avec une garniture de fren réalisée conformément à l'invention, l'eau qui constitue la couche mince est chassée dans les perforations, quand la pression est appliquée; dans ces conditions, elle n'est pas obligée de passer sur
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toute la garniture pour atteindre les bords de cette dernière.
Lesperforations ont encorel'avantage de rendre la garniture un peu plus souple qu'elle ne le serait autrement, ce qui permet de la cour- ber facilement pour la conformer à la courbure du tambour de frein. Les perforations facilitent la dilatation nécessaire de la garniture de frein sur l'une de ses faces et la compression nécessaire sur son autre face.
On a indiqué que dans une garniture de frein réalisée conformément à l'invention, la plupart des fibres de la matière fibreuse étaient disposées à peu près parallèlement les unes aux autres et aux faces de la garniture. Cette premiè- re disposition des fibres qui existe quand on for- me la feuille au début est un peu modifiée dans la phase (qui a été décrite) de la formation des perforations. En pénétrant dans la matière, les divers poinçons 5,5 agissent sur les fibres voisines et les déplacent en donnant aux fibres voisines des trous une orientation plus ou moins transversale par rapport à la feuille, au lieu d'une orientation longitudinale.
On remar- quera qu'au moment de la perforation, la subs- tance agglutinante est encore à l'état cru et que, dans ces conditions, elle se conforme d'elle-mêmme aux nouvelles positions des fibres qui entourent les troua. Ainsi qu'on l'a expliqué, la substan- ce agglutinante elle-même, grâce à sa nature homo- gène, résiste à la division de la garniture en lamelles.
La plupart des fibres qui sont orientées
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parallèlement aux faces de la feuille ne résistent évidemment que peu ou pas du tout à la division en question et sauf à l'endroit des trous on doit pour cela compter sur la substance agglutinante ho- mogène.A l'endroit des perforations, les fibres sont orientées plus ou moins transversalement, c'estr à-dire qu'elles sont inclinées sur les surfaces en question; dans ces conditions, elles se lient avec la substance agglutinante et avec d'autres fibres situées dans des plans différents, dans tou- te l'épaisseur de la feuille. Les fibres inclinées en question aident donc matériellement la substance agglutinante elle-même à résister à la division de la garniture en lamelles. Cet arrangement des fi- bres est clairement représenté sur la fig. 8.
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"Improvements to brake linings and other similar subjects"
The invention particularly relates to a brake lining or tape (or an equivalent material) and to a method of manufacturing said brake lining, the latter consisting of a non-woven fibrous material, coated in an agglutinating substance treated or capable of being processed. heat treated., Preferably most of the fibers are substantially parallel to the
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to each other as well as to the sides of the trim.
A brake lining produced according to the invention not only makes it possible to prevent this lining from any tendency to split or to divide into lamellae, before or during use, but also to avoid any tendency to form pockets. interior or superficial blisters before or during use. The brake lining has other important advantages which will emerge from the description which follows.
The accompanying drawing shows the improved brake lining and also shows, in a schematic fashion, some of the process steps which are preferably used in making the article in question. But it is understood that the invention is in no way limited to the device described and represented here and that said device is liable to be modified, without the economy of the invention being able to be affected by the modifications in question .
Fig. 1 is a schematic view showing the first phase of the process in which the material is formed into a sheet;
Figs. and 3 are schematic plan and side elevational views showing the phase of the process in which teeth are formed on one side of the brake lining;
Fig. 4 is a view similar to FIG.
3 showing the phase of the process in which teeth are formed on the other side of the article;
Fig. 5 is a schematic view showing the final stage in which the tooth-treated, tooth-treated lining is heat treated.
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and pressure;
Fig. 6 is a plan view showing a part of a brake lining produced in accordance with the invention;
Ia fig 7 is a longitudinal section along 7-7 of FIG. 6;
Figure 8 is an enlarged view, similar to FIG. 7, showing more clearly the new arrangement of the fibers of the fibrous material.
In order to carry out the process of the invention, a plastic material comprising a quantity of fibrous material such as asbestos cut into strips is first prepared and stirred, a clumping substance which can be dried by means of the. heat and a liquid comprising an easily vaporizable solvent, for at least part of the agglutinating substance. Usually, and preferably, the binder substance comprises, at least in part, unvulcanized rubber, but it is understood that other binder substances can be used. It is clear that malangeinitila also includes a certain amount of sulfur and such other substances which may be deemed necessary or useful in order to achieve efficient and rapid curing or vulcanization of the rubber.
The nature of the solvent discussed will depend on the bonding substance employed, but when that material is at least partly composed of rubber, the liquid solvent usually comprises gasoline or naphtha. A sufficient quantity of liquid is taken to obtain a mass which, once the mixing is complete, is still soft and easy to translate.
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worth.
Once the initial plastic material has been prepared and mixed, it is put into sheet form. It is preferably sent to a roll mill of the type shown schematically in FIG. 1. This machine comprises two rotary cylinders 1 and 2 preferably having different dimensions and connected peripherally so that their peripheral linear speed is the same. One of the cylinders, usually the small cylinder 1, can be adjusted relative to the other, and the initial adjustment is made so that the two cylinders are very close to each other. A certain quantity is placed in A, between the rolls: of the plastic mixture and portions of the material in question adhere to the larger roll 2, which is suitably heated ;.
A very thin layer of material is thus formed on cylinder 2. The adjustable cylinder 1 is then rotated very slowly, which allows superimposed layers of material A to adhere successively to cylinder 2 so as to form on this one sheet B.
The operation continues until sheet B has reached the desired thickness. When the sheet B is formed slowly, which is preferable, the successive additions of material which form the sheet are taken from the general mass A, so that the fibers of the fibrous material are, as a whole, arranged circularly on the surface. cylinder 2 and parallel to each other. It will be recognized that the manufacture of sheet B as described above is in accordance with a process well known in the art.
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ciens and which will be convenient to call the process of "incremental growth".
During the formation of the sheet B which has just been described, care is taken to maintain the material at a temperature below that which is necessary to obtain complete cooking of the agglutinating substance. According to the invention, the formation of the sheet B is very carefully controlled and controlled with regard to the vaporization of the solvent liquid.
It is necessary to form the sheet slowly enough to allow most of the liquid contained in each of the successively applied coats to be vaporized or evaporated before the application of the next coat. This is essential to avoid the presence of a quantity; excessive liquid in the foil when the foil is subsequently heated for the purpose of cooking the binder. If an excess of liquid was left in the foil, this liquid would be vaporized by heat during cooking, which would cause the formation of serious blisters which would make the product obtained absolutely unusable.
If it is necessary, for the reasons given, to carry out the vaporization of the major part of the liquid solvent during the formation of the sheet B, it is no less necessary to avoid the complete vaporization of said liquid. , because it is essential that the agglutinating substance of each layer remains sufficiently plastic to be able to adhere and easily unite with the agglutinating substance of the immediately superimposed layer. It is evident that if the opera-
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If this was done slowly enough to allow each layer to dry completely before adding the next layer, a sheet would simply be formed of thin separable lamellae and this sheet would not be suitable for the intended purpose.
From the foregoing, it is clear that the formation of the sheet must be controlled and regulated over time so as to allow vaporization of the major portion of the dissolving liquid without however allowing vaporization of all of the liquid in. question. In other words, a small portion of the liquid remains in sheet B at the end of its formation.
After the sheet is completed, as described, on the roll machine, it is removed from roll 2 and prepared for drying to ensure complete removal of the retained liquid solvent. When the sheet material is to be used for making brake linings, it is cut into ribbons of the proper width so as to form the desired linings; the ribbons are preferably cut so that the fibers of the fibrous material are oriented in the direction of the length of said ribbons. The order of operations for cutting into ribbons may vary. Thus these operations can take place after the completion of the sheet on the roller machine or even later, after one or more of the phases which will now be described.
To facilitate drying and to obtain other beneficial results (as will be described
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more fully further), a large number of narrow (or close together and nearly uniformly spaced) vent indents are formed on at least one side of the sheet. These teeth are formed after completion of the sheet on the roll machine and before drying. They can be formed on only one side of the sheet, but it is preferable to line both sides of the sheet. The shape of the vents can vary a lot, but it is preferable to make with perforations similar to those shown in the drawing.
It is clear that, by per-
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drilling means narrow vents .c not only in a certain direction, but also in two directions perpendicular to each other. As has been shown, the perforations have a square cross section, but they can be in different shapes.
Figs. 2 and 3 show the phase of the process in which the sheet (or tape) is perforated. It can be assumed that sheet B has been cut into ribbons C and figs. 2 and 3 show one of the tapes in question passing between two cylinders 3 and 4. The cylinder 3 is a support cylinder with a plain surface and the cylinder 4 carries a large number of small punches 5, 5 very close together and little nearly evenly distributed which pierce corresponding holes D, D in one of the faces of the strip C. The spacing of the different perforations (or vents) can vary considerably, but it is preferable to adopt the corresponding figured spacing. weight roughly to the thickness of the filling.
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The spacing adopted may differ greatly from the preferred spacing, but it should not be large enough to leave large areas of the tape without having one or more vents close to these areas. In the drawing, the points Lessons 5.5, are arranged on cylinder 4 in transverse and circular rows. We thus obtain perforations (or vents) D, D arranged on the tape C in transverse and longitudinal rows. This particular arrangement of the punches and of the vents is convenient, but the invention is in no way limited to this arrangement.
After drilling the holes in ribbon C, as shown in fig. 2 and 3, the tape is subjected to a drying which preferably takes place in a vacuum so as to obtain complete vaporization of the solvent liquid, while maintaining the tape at a temperature below the baking temperature. of the agglutinating substance.
This drying, carried out at. relatively low temperature, and preferably in a vacuum, completely vaporizes the solvent liquid left in the tape. In the parts of the ribbon located very close to the faces, the vapor is expelled through the said faces; in the interior parts of the ribbon, the vapor can reach one or more of the vents D, D through which it can easily escape.
Once the drying operation which has just been described is completed, the opposite side of the tape is preferably still perforated as shown in FIG. 4, and we resubmit the article to. a drying operation similar to that which has already been described.
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It is possible, if desired, to omit the first drying operation and perforate both sides of the sheet, then dry the latter by a single operation. This method, although efficient, is not as satisfactory as the first which has been described because the vents on one side of the strip can be partially closed by the support cylinder during perforation of the strip. other side of the ribbon.
After the drying operation (s) which have just been described, the ribbon provided with a brake lining can be used, counting on the heat developed during actual use to of- fer the final cooking of the coating. and the final vulcanization of the rubber. Since the perforations or vents have made complete drying possible, there is no tendency for interior pockets or surface blisters to form when heating takes place. Even if the ribbon had been. incompletely dried, the very closely spaced perforations would still prevent the formation of large interior pockets or superficial blisters.
Steam which might tend to form such pockets or blisters would escape through the nearest vent without causing serious damage.
As indicated, the material can be used as a brake lining without preliminary baking, but it is preferable to subject said material to a controlled baking which involves the application of heat, preferably combined with a suitable pressure. . When we use
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heat and pressure for baking, the ribbon, after it has been perforated and dried, is placed in a deck mold in a suitable press, so as to be brought to the suitable temperature when the pressure is applied. The in fig. 5 is a view, end, of the tape C held between two parts 6 and 7 of a mold.
The mold parts in question are pushed into the position shown between the plate and the. fixed base of a press shown schematically at 8 and 9, The final operation of heating and compressing, not only produces the curing and vulcanization of the resin and the rubber, but also raises the edges of the tape, which have may have been made slightly rough by the severing and polishes the faces of the tape which the perforation operation may have left somewhat rough.
The application of the method described makes it possible to obtain a fibrous sheet which can be particularly used as a brake lining and which exhibits some important advantages. When the sheet is slowly formed in the manner described, most of the fibers of the fibrous material are roughly parallel to each other and to the faces of the sheet.
With proper adjustment and control of sheet formation, the agglutinating substance is substantially homogeneous throughout its mass and does not exhibit internal surfaces of reduced strength, as would be found if either layers could dry before the application of the next layer, Due to this homogeneity of the agglomerated substance
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tinante, the ribbon has no tendency to divide into lamellae and the forces which tend to cause this division are opposed by the highly homogeneous substance.
In addition, thanks to the perfect drying of the filling before the final cooking of the agglutinating substance, there are no interior pockets or superficial blisters, as would cause the vaporization, during cooking, of an excess of liquid. solvent remained in the sheet. The pockets or vents in question would considerably weaken the liner and even, if there were too many of them, would render the liner absolutely unusable.
The perforations or vents in the liner are useful not only to assure complete drying of the material, as already described, but also to provide other important advantages. It is obvious that the perforations play the role of vents which allow the escape of vapors or residual gases which could be released in the event of overheating of the brake lining during its use. The perforations are particularly useful when the brake is applied in the presence of excessive moisture. If there is a thin layer of water between the brake lining and the drum, this water tends to act as a lubricant and effective braking can only be obtained by driving it out.
With a fren packing produced in accordance with the invention, the water which constitutes the thin layer is driven into the perforations when pressure is applied; under these conditions, it is not obliged to pass on
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all the filling to reach the edges of the latter.
The perforations have the added benefit of making the lining a little softer than it would otherwise be, allowing it to be easily bent to conform to the curvature of the brake drum. The perforations facilitate the necessary expansion of the brake lining on one of its faces and the necessary compression on its other face.
It has been reported that in a brake lining made in accordance with the invention, most of the fibers of the fibrous material are disposed approximately parallel to each other and to the faces of the lining. This first arrangement of fibers which exists when forming the sheet at the start is somewhat modified in the phase (which has been described) of forming the perforations. By penetrating into the material, the various punches 5, 5 act on the neighboring fibers and move them, giving the neighboring fibers of the holes a more or less transverse orientation with respect to the sheet, instead of a longitudinal orientation.
It will be noted that at the time of perforation, the agglutinating substance is still in the raw state and that, under these conditions, it conforms of itself to the new positions of the fibers which surround them. As explained, the agglutinating substance itself, by virtue of its homogeneous nature, resists splitting of the packing into lamellae.
Most of the fibers that are oriented
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parallel to the faces of the sheet obviously resist little or not at all to the division in question and except at the location of the holes one must rely for this on the homogeneous agglutinating substance. At the location of the perforations, the fibers are oriented more or less transversely, ie they are inclined on the surfaces in question; under these conditions, they bond with the agglutinating substance and with other fibers located in different planes, throughout the thickness of the sheet. The inclined fibers in question therefore materially help the agglutinating substance itself to resist the splitting of the lining into strips. This arrangement of the fibers is clearly shown in FIG. 8.