ITMI991259A1

ITMI991259A1 - Additivo per composizioni di pastiglie per freni procedimento per preparare questo additivo e composizione di pastiglie per freni realizzate

Info

Publication number: ITMI991259A1
Application number: IT1999MI001259A
Authority: IT
Inventors: Alberto Quartapelle
Original assignee: Quartz S A S Di Alberto Quarta
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-04
Also published as: ITMI991259A0; IT1312351B1; EP1058025A1

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“ADDITIVO PER COMPOSIZIONI DI PASTIGLIE PER FRENI, PROCEDIMENTO PER PREPARARE QUESTO ADDITIVO E COMPOSIZIONE DI PASTIGLIE PER FRENI REALIZZATE CON QUESTO ADDITIVO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un nuovo additivo per composizioni di pastiglie per freni. La stessa invenzione si estende anche al procedimento per preparare questo additivo ed alla composizione di pastiglie per freni realizzata con lo stesso.

Il campo dell’invenzione è quello delle composizioni utilizzate per preparare le pastiglie per freni, componenti che hanno lo scopo di creare un attrito contro una superficie in movimento, così da fornire un effetto frenante.

Nella fabbricazione delle pastiglie per freni vengono impiegati molti prodotti diversi, i quali vengono mescolati tra loro e confezionati in forma di placche o di pastiglie di materiale indurito. Questo deve principalmente essere adatto per creare un attrito sufficiente a fornire il desiderato effetto frenante, e deve anche possedere una certa capacità di raffreddamento, così da evitare i surriscaldamenti. Il materiale utilizzato nella preparazione delle pastiglie per freni deve inoltre mantenere la pastiglia allo stato coeso, evitando anche gli stridii durante l’azione di frenata. Tutti questi obiettivi devono essere raggiunti simultaneamente ed ogni produttore ha elaborato le proprie miscele, solitamente di minerali, metalli e prodotti chimici in genere.

Uno dei prodotti più diffusi che è presente in queste miscele di pastiglie per freni, è il trisolfuro di antimonio Sb2 S3. Questo composto è presente, normalmente, in percentuali comprese tra Γ1% e il 5% e viene utilizzato per la sua capacità di sottrarre colore, unitamente a quella di agire in senso favorevole alla frenata, a qualunque temperatura di esercizio.

L’antimonio non è un elemento tossico, ma a causa delle elevate concentrazioni che esso ha raggiunto nell’ambiente, si prevede che nei prossimi anni ne verrà proibito l’utilizzo a livello europeo. Per questo motivo tutti i produttori di pastiglie per freni stanno cercando di sostituire l’antimonio con un altro prodotto avente proprietà analoghe. La ricerca di questo diverso materiale è tuttavia resa complessa dal fatto che non sono ben chiare le reazioni che avvengono in una pastiglia alle alte temperature di frenata, e neppure è ben conosciuto il modo con il quale i diversi componenti reagiscano tra di loro.

Diviene pertanto lo scopo principale della presente invenzione quello di fornire un nuovo additivo per composizioni di pastiglie per freni che, a differenza di quelli attualmente noti con funzioni di anti-surriscaldamento, contenga un composto diverso dal solfuro di antimonio non nocivo e capace di evitare i surriscaldamenti in frenata. Questi ed altri scopi sono raggiunti con l’additivo, il procedimento e la composizione secondo le rivendicazioni, rispettivamente 1, 11 e 14. Dei preferiti modi di realizzare l’invenzione stessa risultano dalle restanti rivendicazioni.

In confronto alle attuali miscele di minerali e prodotti chimici in genere utilizzati per produrre le pastiglie per freni, quella secondo l’invenzione offre il vantaggio di rinunciare alla presenza dell’antimonio, pur conservando tutte le prerogative offerte da quest’ultimo. In tal modo si consente di interrompere l’introduzione, nell’ambiente, di ulteriori quantitativi di antimonio, ormai divenuti eccessivi.

L’additivo per composizioni di pastiglie per freni secondo la presente invenzione è di tipo adatto per evitare i fenomeni di surriscaldamento durante la frenata. Esso consiste di granuli di almeno un materiale duro, rivestiti con un sottile spessore o film di almeno un materiale più tenero. Quest’ultimo realizza in tal modo una pellicola che riveste i granuli del materiale più resistente e che favorisce il raffreddamento della pastiglia durante la frenata.

I granuli del citato materiale più duro sono costituiti da potassio alluminio fluoruro K3AIF6 KAlF4o entrambi, al quale può anche essere aggiunta della pirite. Di preferenza, la durezza di questo materiale è superiore a 4 MOHS.

II materiale più tenero è invece rappresentato da grafite combinata, di preferenza, con un composto di molibdeno, ad esempio M0S2 (durezza inferiore a 2 MOHS).

La preparazione dell’additivo dell’invenzione viene effettuata macinando il materiale più duro in forma di granuli, i quali hanno di preferenza una dimensione compresa tra i 20-45 micron. I granuli così ottenuti vengono miscelati intimamente con il citato materiale più tenero, in un miscelatore a rulli e per un tempo di almeno L’operazione di miscelazione realizza sostanzialmente la spalmatura del citato materiale tenero sulla superficie dei granuli del materiale duro, rivestendo questi ultimi con un film sottile del primo materiale.

Secondo un esempio di composizione dell’additivo dell’invenzione, questo comprende (le percentuali sono in peso):

K3A1F6 (O KAIF4) 50%

Pirite 10%

Grafite 15%

MoS2 25%

Conformemente ad un ulteriore esempio, l’additivo dell’invenzione possiede la composizione che segue:

K3A1F6 (O KAIF4) 25%

Pirite 25%

Grafite 25%

MoS2 25%

L’additivo così preparato viene aggiunto ad una composizione di pastiglie per freni (una miscela di minerali e di composti chimici in genere), al posto dei tradizionali prodotti raffreddanti a base di antimonio. La composizione che contiene l’additivo viene infine sottoposta ai tradizionali trattamenti per ottenere una pastiglia per freni, adatta per soddisfare tutte le esigenze richieste per questo tipo di applicazioni e ricordate più sopra.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Additivo per composizioni di pastiglie per freni, in particolare adatto per evitare i fenomeni di surriscaldamento in frenata, caratterizzato dal fatto di essere formato da granuli di almeno un materiale duro, rivestiti con un film di almeno un materiale più tenero.
2. Additivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un materiale duro è costituito da potassio alluminio fluoruro.
3. Additivo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un materiale duro è K3AIF6 KAIF4 o entrambi.
4. Additivo secondo le rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un materiale duro comprende anche pirite.
5. Additivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un materiale tenero è costituito da grafite.
6. Additivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un materiale tenero comprende anche un derivato di molibdeno.
7. Additivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il detto derivato di molibdeno è M0S2.
8. Additivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la durezza del detto almeno un materiale duro è superiore a 4 MOHS e che la durezza del detto almeno un materiale tenero è inferiore a 2 MOHS.
9. Additivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di presentare la seguente composizione in percentuale in peso: K3A1F6 (O KAIF4) 50% Pirite 10% Grafite 15% M0S2 25%
10. Additivo secondo una 0 più delle rivendicazioni 1 a 8, caratterizzato dal fatto di possedere la seguente composizione percentuale in peso: K3AIF6 (o KAIF4) 25% Pirite 25% Grafite 25% M0S2 25%
11. Procedimento per la realizzazione dell’additivo secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 10, caratterizzato dal fatto di prevedere: ■ la macinazione del detto almeno un materiale duro, così da ottenere un prodotto in forma granulare; e ■ la miscelazione intima del prodotto granulare così ottenuto con il detto almeno un materiale tenero, in modo da depositare quest’ultimo in forma di un film che riveste i granuli del detto almeno un materiale duro.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 1 1, caratterizzato dal fatto che i granuli del detto almeno un materiale duro possiedono la dimensione di 20-45 micron.
13. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni 10 a 12, caratterizzato dal fatto che la detta miscelazione è realizzata in un miscelatore a rulli e per un tempo di almeno 2 ore.
14. Composizione di pastiglie per freni, caratterizzata dal fatto di comprendere un additivo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 1 a 10 con funzione di additivo atto ad evitare i fenomeni di surriscaldamento durante la frenata.
15. Pastiglia per freni, caratterizzata dal fatto di essere formata da una composizione secondo la rivendicazione 14.