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La presente invention concerne un frein a disques multiples en carbone.
On sait que pour le freinage de certains vehicules, en particulier les avions, on utilise maintenant S des freins a disques multiples comportant une série de disques stator en carbone montes pour coulisser sur une glissiere solidaire d'un support de roues, une serie de disques rotor en carbone ;ntercales entre les disques stator et montes pour coulisser sur une glissiere solidaire de la roue pour tourner avec celle-ci, et un organe de manoeuvre de frein, generalement à piston commande hydrauliquement, dispose pour exercer uhe force perpendiculaire aux disques ;~
en carbone.
On a constate que pour les disques en carbone, l'usure depend plus du nombre de freinages que de la tempe-rature developpee lors de chaque freinage. On a egalement ~-constate que la temperature des disques variait en fonction de leur distance par rapport 3 l'organe de manoeuvre, mais que tous les disques s'usaient néanmoins de facon uniforme quelle que soit leur position par rapport a l'organe de commande. Il est donc couramment admis qu'en raison de cette usure egale des differents disques, il est preférable de mettre des disques de même epaisseur au sein d'une même serie de disques rotor ou d'une même serie de disque stator, -a l'exception toutefois des disques stator disposés aux extremites de l'empilement, dont une seule face est soumise au frottement contre un autre disque, qui sont d'une épais-seur legerement inferieure pour tenir compte du fait qu'une seule face est soumise a une usure lors des freinages suc-cessifs.
Dans les freins existants, les differentsdisques sont donc soumis à des temperatures variables suivant leur position par rapport a l'organe de commande et, bien que l'usure des disques soit la même comme il a ete indique -:
ci-dessus, il n'en demeure pas moins que les differences de temperature~ peuvent provoquer des differences de vieil-lissement dGes aux differences d'oxydation du carbone en fonction des variations de temperatures auxqueLles il est sou~is.
Un but de la presente invention est de proposer un fre1n a d1sques multiples en carbone dont le vieillisse-ment soit m1n1m1se.
En vue de la realisation de ce but, on prevoit selon l'1nvention un frein a disques multiples en carbone du type rappele c1-dessus dans lequel chaque serie de dis-ques en carbone comporte au moins un premier groupe de disques voisins de l'organe de manoeuvre ayant une premiere epa1sseur et au mo1ns un second groupe de disques distants de l'organe de manoeuvre et ayant une seconde epaisseur tnfer1eure a la prem1ere epalsseur.
A1ns1, on a constate que les disques en carbone du pre~1er groupe qu1 sont sou~is a des efforts de friction plus eleves atteignaient une temperature inferieure a la temperature habituelle~ent atteinte pour des disques ayant l- m~me position dans des freins conventionnels alors que les disques du second groupe atteignaient au contraire une temperature le~erement plus elevee que dans les freins convent10nnels de sorte que la temperature de l'ensemble des disques etait plus homogene que dans les freins conven-tionnels.
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Selon une version avantageuse de l'invention, lors de la mise en place des disques, la pre~iere et la seconde epaisseur presentent une difference au moins egale a une epaisseur d'usage dont le second groupe de disques doit être use jusqu'a un changement suivant de disques.
~insi, les disques utilises dans le premier groupe lors d'un premier montage peuvent être utilises dans le second groupe lors du montage suivant et l'on evite ainsi de mettre au rebut une serie entiere de disques a chaque montage tout en conservant les avantages de temperatures sensiblement --` 2004091.
homogenes des disques lors de l'utilisation.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaltront a la lecture de la description qui suit de plusieurs exemples particuliers non limitatifs de l'invention en liaison avec les dessins ci-joint parmi ~e~quels : -- la figure 1 est une vue en coupe partielle schematique d'un exemple de frein a disques selon l'invention lors du premier montage, - la figure 2 est une vue analogue a celle de la figure 1 en fin d'utilisation du premier montage ~v et avant l- realisation d'un second montage.
En reference aux figures, le frein a disques multiples selon l'invention comporte d'une facon classique une s~rie de disques stator en carbone referenc~s S1 a S5 mont~s pour coulisser sur une glissiere de support de roues 1, une s~rie de disques rotor en carbone R1 a R4 interca~s entre les disques stator et montes pour coulisser sur une gLissiere de roue 2, et un organe de manoeuvre de frein, ;ci le piston 3 d'un verin hydraulique, dispose pour exercer une force perpendiculaire aux disques en carbone. Lors de la manoeuvre du piston 3, l'empilement de disques est comprime selon une direction axiale des disques entre une plaque de retenue 4 solidaire de la glissiere 1 et une plaque d'appui 5 montee pour coulisser sur la glissiere 1.
Selon l'invention, on prevoit que la serie -~
des disques stator et la serie des disques rotor comprennent chacune des disques de différentes epaisseurs. Dans le 30 mode de realisation illustre, le disque stator S1 qui est ;
immediatement adjacent à l'organe de commande 3 a une epais-seur egale ~ E ~ 4e, E etant l'épaisseur minimale du disque apres usure et _ etant l'epaisseur de matiere usee sur chaque face en contact de frottement lors de l'uti~isation entr- deux montages successifs.
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' A titre d'exemple, pour un empilement de disques ayant une longueur totale de 199,25 millimetres lors du premier montage, l'epa;sseur m;n;male E est de 14 m;ll;metres et l'epa;sseur d'usage _ dont le d;sque est use entre deux montages, est egale a 3,125 m;ll;metres. Lors du prem;er montage, l'epa;sseur du d;sque S1 est donc de 2O,5 m;ll;-metres.
Dans le mode de real;sat;on illustré, le di~qu- S2 a la même épaisseur init;ale que le d;sque S1, le disque S3 a une epaisseur egale a E + 3e, so;t 23,375 millim~tres. Le disque S4 a une epa;sseur egale a E + 2e, soit 20,25 millimetres et le disque S5 a une epaisseur egale a E + e, solt 17,125 millimetres.
De son cote, la serie des d;sques rotor com~
prend deux d;sques R1, R2, voisins de l'organe de commande 3, ayant une epaisseur E + 4e, et deux d;sques R3 et R4 d1stants de l'organe de commande 3, ayant une epaisseur inlt~al- E + 2e. ~ ce propos, on notera que l'epa;sseur minimale E n'est pa~ necessairement la m~me pour les d;sques tator et le- disques rotor. En part;culier, dans l'exemple illustre, l'epaisseur E des disques rotor est de 12 milli-metres seulement et l'epa;sseur initiale des disques rotor est donc de 24,5 millimetres pour R1 et R2 et de 18,25 millimetres pour R3 et R4.
Apres un nombre d'atterr;ssages correspondant a une usure totale des disques de plus fa;ble epaisseur, on obtient la structure illustree par la f;gure 2. Chaque face frottante des disques de carbone a ete usee d'une epaisseur _. Le d;sque S1 a alors une epaisseur egale a E + 3e, une seule de ces faces ayant éte soumise a l'usure.
Ee d;sque S2 a une epa;sseur a E + 2e, le d;sque S3 a une epaisseur egale a E + e, le d;sque S4 et le d;sque SS ont une epaisseur egale a E seulement. De leur cote, les rotor R1 et R2 ont une epaisseur egale a E + 2e, et les d;sques R3 et R4 ont une epaisseur egale a E seulement. Dans l'exem-ple particul~er indique c;-dessus, les d;mens;ons exactes :'.,. ~,.:
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s des disques sont alors 23 375 millimetres pour S1 20 25 millimetres pour S2 17 125 millimetres pour S3 14 milli-metres pour S4 et S5 18 25 millimetres pour R1 et R2 12 millimatres pour R3 et R4.
Dans ces conditions les disques S4 S5 R3 et R4 qui ont atteint l'epaisseur minimale sont élimines et les autres disques sont deplaces en translation vers la plaque de retenue 4. Dans ce mouvement on remarque que les disques S1 R1 S2 R2 et S3 qui ont respectivement la mtme epaisseur que Les disques S3 R3 S4 R4 et S5 du montage initial viennent prendre la position de ces derniers dans le nouveau montage tandis que des disques neufs ayant une epaisseur egale aux epaisseurs initiales des disques S1 R1 S2 et R2 sont rajoutes du côte de l'organe de commande 3 de sorte que l'on retrouve le montage initial en changeant seulement quatre disques. On remarque a ce propos que le disque en carbone qui a la position S1 dans le montage initial vient ensuite dans la position S3 lors du montage suivant puis dans la position S5 lors du montage encore suivant.
On a experimente que pour des disques d'epais-seurs egales les températures lors d'un freinage s'echelon-naient entre 475-C et 1050-C suivant la position du disque par rapport a l'organe de commande 3 tandis qu'avec la structure selon l'invention les temperatures des disques s'echelonnent seulement entre environ 500C et 950C ce qui du point de vue de l'oxydatjon du carbone et donc du vieillissement des disques :en carbone représente un gain tres interessant.
On remarquera que les disques en carbone peuvent avoir differentes epaisseurs suivant le nombre de disques contenus dans la serie des disques stator le nombre de disques contenus dans la serie des disques rotor et la longueur totale de l'empile~ment lors du montage initial. Selon les cas on peut egalement donner a chacun des disques une epaisseur differente en fonction du schéma "'.' ' ',~.:
-de remplacement que l'on souhaite realiser. Par exemple, dans le cas d'une empilement de disques comportant seulement trois disques rotor et quatre disques stator, on prevoira avantageusement la repartition initiale suivante : S1 et s S2 = E ~ 3e, S3 = E ~ 2e, S4 = E ~ e, R1 = E ~ 4e, R2 et R3 = E ~ 2e. Apres une serie de freinage amenant les disques les plus minces a usure totale, la repartition sera la suivante : S1 = E ~ 2e, S2 = E ~ e, S3 et S4 = E, R1 =
E ~ 2e, R2 et R3 = E. Les deux stator et les deux rotor les plus eloignes de l'organe de commande sont alors elimines et remplaces, du cote de l'organe de commande, par des disques neufs ayant des epaisseurs identiques aux disques initiaux de positions correspondantes. On retrouve ainsi a chaque montage la même disposition initiale et donc la même epaisseur totale de l'empilement.
8ien entendu l'invention n'est pas limitee aux exemples decrits et on pourra y apporter des variantes de realisation sans sortir du cadre de l'invention. En ; ;
particul1er, bien que l'on ait decrit deux exemples avec trois ou quatre disques rotor, l'invention s'applique ega-; lement a des empilements comportant un nombre plus important de disques rotor et le nombre correspondant de disques stator. -:''~: :;' .
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The present invention relates to a brake multiple carbon discs.
We know that for the braking of some vehicles, especially airplanes, we are now using S multiple disc brakes with a series of carbon stator discs mounted to slide on a slide secured to a wheel support, a series of carbon rotor discs; ntercales between stator discs and mounted to slide on a slide secured to the wheel to turn with it, and a drive member brake, generally piston hydraulically controlled, has to exert a force perpendicular to the discs; ~
carbon.
We found that for carbon discs, wear depends more on the number of brakes than on the temperature scratch developed during each braking. We also have ~ -finds that the temperature of the discs varied depending their distance from the actuator, but that all the discs nevertheless wore uniformly whatever their position in relation to the organ of ordered. It is therefore commonly accepted that due to this equal wear of the different discs, it is preferable to put discs of the same thickness within the same series of rotor discs or the same series of stator discs, -with the exception, however, of the stator discs arranged at the ends of the stack, of which only one side is subject rubbing against another disc, which are thick-slightly lower to take into account the fact that a only one side is subject to wear during successful braking stops.
In existing brakes, the different discs are therefore subjected to variable temperatures depending on their position relative to the control member and, well that the wear of the discs is the same as indicated -:
above, the fact remains that the differences of temperature ~ can cause differences in old age smoothing dGes to carbon oxidation differences in function of the temperature variations to which it is sou ~ is.
An object of the present invention is to propose a fre1n has multiple carbon carbon whose aging-ment be m1n1m1se.
In order to achieve this goal, we plan according to the invention a carbon multiple disc brake of the type called c1 above in which each series of dis-that carbon has at least a first group of adjacent disks of the actuator having a first thicker and at least a second group of remote disks of the operating member and having a second thickness tnfer1eure to the first epalsseur.
A1ns1, we noticed that the carbon discs of the first group which are subject to friction forces higher reached a temperature below the usual temperature ~ ent reached for discs having l- even position in conventional brakes while the discs of the second group reached on the contrary slightly higher temperature than in brakes conventional so that the temperature of the whole discs was more homogeneous than in conventional brakes tional.
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According to an advantageous version of the invention, when placing the discs, the pre ~ iere and the second thickness have a difference at least equal has a thickness of use including the second group of discs should be used until the next disc change.
~ so, the discs used in the first group when of a first assembly can be used in the second group during the next assembly and this avoids putting discarded a whole series of discs with each assembly while retaining the temperature advantages substantially --` 2004091.
homogeneous discs during use.
Other features and benefits of the invention will appear on reading the description which follows from several particular nonlimiting examples of the invention in conjunction with the accompanying drawings among ~ e ~ which: -- Figure 1 is a partial sectional view schematic of an example of a disc brake according to the invention during the first assembly, - Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 at the end of use of the first assembly ~ v and before carrying out a second assembly.
With reference to the figures, the disc brake multiple according to the invention comprises in a conventional manner a series of referenced carbon stator discs s S1 a S5 mounted to slide on a support slide wheels 1, a series of carbon rotor discs R1 to R4 interca ~ s between the stator discs and mounted to slide on a wheel slide 2, and a drive member brake,; here the piston 3 of a hydraulic cylinder, has to exert a force perpendicular to the discs carbon. During the operation of the piston 3, the stack of discs is compressed in an axial direction of the discs between a retaining plate 4 secured to the slide 1 and a support plate 5 mounted to slide on the slide 1.
According to the invention, it is expected that the series - ~
stator discs and the rotor disc series include each of the discs of different thicknesses. In the 30 illustrated embodiment, the stator disc S1 which is;
immediately adjacent to the control member 3 at a thickness equal sor ~ E ~ 4th, E being the minimum thickness of the disc after wear and _ being the thickness of material used on each face in frictional contact during use between two successive assemblies.
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'' For example, for a stack of discs having a total length of 199.25 millimeters during the first mounting, the m; n thickness; male E is 14 m; ll; meters and the thickness of use _ whose dque is used between two assemblies, is equal to 3.125 m; ll; meters. At the first;
mounting, the thickness of the dque S1 is therefore 2O, 5 m; ll; -meters.
In the mode of real; sat; one illustrated, the di ~ qu- S2 has the same init; ale thickness as the d; sque S1, the disc S3 has a thickness equal to E + 3e, so; t 23.375 millim ~ very. The disc S4 has a thickness equal to E + 2e, or 20.25 millimeters and the S5 disc has a thickness equal to E + e, solt 17.125 millimeters.
For its part, the series of rotor disks com ~
takes two plates R1, R2, neighbors of the control member 3, having a thickness E + 4th, and two plates R3 and R4 d1stants of the control member 3, having a thickness inlt ~ al- E + 2e. ~ in this regard, note that the epa; sseur minimum E is not necessarily the same for disks tator and rotor discs. In part; culier, in the example illustrates, the thickness E of the rotor discs is 12 milli-meters only and the initial thickness of the rotor discs is therefore 24.5 millimeters for R1 and R2 and 18.25 millimeters for R3 and R4.
After a corresponding number of landings has total wear and tear on discs of smaller thickness, we obtain the structure illustrated by f; gure 2. Each rubbing face of the carbon discs was worn away thickness _. The sque S1 then has a thickness equal to E + 3e, only one of these faces having been subjected to wear.
Ee when S2 has a thickness at E + 2e, the sque S3 has a thickness equal to E + e, the dque S4 and the dque SS have a thickness equal to E only. For their part, the rotors R1 and R2 have a thickness equal to E + 2e, and the disks R3 and R4 have a thickness equal to E only. In the example ple pecular indicates above, exact details;
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s disks are then 23,375 millimeters for S1 20 25 millimeters for S2 17 125 millimeters for S3 14 milli-meters for S4 and S5 18 25 millimeters for R1 and R2 12 millimeters for R3 and R4.
Under these conditions the S4 S5 discs R3 and R4 which have reached the minimum thickness are eliminated and the other discs are moved in translation to the retaining plate 4. In this movement we notice that the discs S1 R1 S2 R2 and S3 which have respectively the same thickness as S3 R3 S4 R4 and S5 discs of the initial assembly come to take the position of these last in the new mount while discs new with a thickness equal to the initial thicknesses discs S1 R1 S2 and R2 are added from the side of the organ command 3 so that we find the initial assembly by changing only four discs. We notice at this about that the carbon disc which has position S1 in the initial assembly then comes to position S3 when next mounting then in position S5 during mounting still next.
We only experimented with thick disks equal temperatures during braking are staggered are born between 475-C and 1050-C depending on the position of the disc relative to the control member 3 while with the structure according to the invention the temperatures of the discs only range between around 500C and 950C this which from the point of view of carbon oxidation and therefore disc aging: carbon represents a very interesting gain.
Note that the carbon discs may have different thicknesses depending on the number of discs contained in the stator disc series on number of discs contained in the disc series rotor and the total length of the stack ~ ment during assembly initial. Depending on the case, we can also give each discs of different thickness depending on the scheme "'.''', ~ .:
-replacement that we want to achieve. For example, in the case of a stack of discs comprising only three rotor discs and four stator discs, we will provide advantageously the following initial distribution: S1 and s S2 = E ~ 3e, S3 = E ~ 2e, S4 = E ~ e, R1 = E ~ 4th, R2 and R3 = E ~ 2e. After a braking series bringing the discs the thinnest to total wear, the distribution will be the next: S1 = E ~ 2e, S2 = E ~ e, S3 and S4 = E, R1 =
E ~ 2e, R2 and R3 = E. The two stator and the two rotor the furthest away from the control member are then eliminated and replaced, on the side of the control unit, by new discs with thicknesses identical to the discs corresponding position initials. We thus find at each assembly the same initial arrangement and therefore the same total thickness of the stack.
8 of course the invention is not limited to the examples described and we can make variants of realization without departing from the scope of the invention. In ; ;
particular, although two examples have been described with three or four rotor discs, the invention applies eg ; also has stacks with a larger number rotor discs and the corresponding number of discs stator. -: ''~::;' .
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