FR2935766A1

FR2935766A1 - Disque de friction

Info

Publication number: FR2935766A1
Application number: FR0956050A
Authority: FR
Inventors: Volker Foge; Gerhard Hartner
Original assignee: Miba Frictec GmbH
Current assignee: Miba Frictec GmbH
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2010-03-12
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: AT507251A1; GB0915169D0; US8746427B2; GB2463150A; GB2463150C; DE102009040129A8; ITGE20090071A1; GB2463150B; DE102009040129A1; FR2935766B1; US20100059326A1; IT1398261B1; DE102009040129B4; AT507251B1

Abstract

L'invention concerne un disque de friction. Celui-ci comprend un élément de support (2), avec une première surface (3) et une deuxième surface (4), une première garniture de friction (5) étant disposée sur la première surface (3) et une deuxième garniture de friction (6) sur la deuxième surface (4), qui sont formées d'un matériau composite comprenant une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction (5, 6) des rainures (9, 10) sont disposées qui divisent les garnitures de friction (5, 6) en segments (7, 8). Les segments (7) de la première garniture (5) sont décalés d'un angle de décalage (11) défini par rapport aux segments (8) de la deuxième garniture (6). En outre, l'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication du disque de friction ainsi que l'utilisation du disque de friction. L'invention est applicable notamment dans le domaine de la construction automobile.

Description

La présente invention concerne un procédé pour régler la compressibilité d'un disque de friction à l'intérieur d'une plage de tolérances, dans lequel le disque de friction comprend un élément de support en forme de disque, avec une première surface et une deuxième surface opposée à celle-ci, une première garniture de friction étant disposée sur la première surface et une deuxième garniture de friction étant disposée sur la deuxième surface, qui sont formées à partir d'un matériau composite comprenant au moins une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction des rainures sont réalisées qui divisent les garnitures de friction en segments, au moins dans des zones proches de la surface, et ensuite les garnitures de friction sont comprimées, un disque de friction comprenant un élément de support en forme de disque avec une première surface et une deuxième surface opposée à celle-ci, une première garniture de friction étant disposée sur la première surface et une deuxième garniture de friction étant disposée sur la deuxième surface, qui sont formées à partir d'un matériau composite comprenant une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction des rainures sont disposées qui divisent les garnitures de friction en segments, au moins dans des zones proches de la surface, un dispositif pour fabriquer ce disque de friction, avec un dispositif de réception pour recevoir une ébauche de disque de friction, un dispositif pour réaliser des rainures dans les garnitures de friction, un dispositif de compression, par lequel l'ébauche de disque de friction est comprimée, ainsi que le cas échéant avec un dispositif de retournement par lequel l'ébauche de disque de friction est retournée, ainsi que l'utilisation du disque de friction.

Au cours de ces dernières années, la traction intégrale a gagné en popularité non seulement dans le secteur des véhicules tout terrain mais aussi pour les véhicules à orientation sportive. Les concepts modernes du 4x4 n'améliorent pas seulement la traction mais contribuent aussi largement à l'amélioration de la dynamique du véhicule tout en augmentant la sécurité de conduite. A ce propos, c'est par exemple le "torque vectoring" pour la répartition ciblée, adaptée à la situation, du couple d'entraînement sur les embrayages à disques multiples qui revêt une importance décisive. On peut y parvenir par le biais de différents systèmes.

En tant que matériaux de friction dans les embrayages à disques multiples, on peut mettre en oeuvre aussi bien des garnitures de friction en papier que des garnitures de friction en carbone. Ces matériaux de friction montrent des propriétés très positives en termes de courbe de coefficient de friction, de constance de coefficient de friction, de niveau de coefficient de friction, etc., en fonction des états de conduites respectifs ou des conditions d'utilisation respectives. En comparaison avec des matériaux de friction métalliques (garnitures frittées, molybdène, etc.), les garnitures composites présentent l'inconvénient d'une plus haute compressibilité. La fonctionnalité des concepts de la traction intégrale est basée sur la réactivité et la rapidité des changements de vitesse individuels qu'il convient de régler par l'intermédiaire de l'électronique. La compressibilité des matériaux présente ici une influence considérable puisque la longueur de course du changement de vitesse augmente considérablement pour un bloc de disques composé de trois à dix disques de garniture. Dans une certaine mesure, l'électronique peut compenser cette influence par des programmes spéciaux en préréglant déjà une course définie, mais ici aussi, il y a des limites. De ce fait, il est indispensable pour ces systèmes de maintenir la compressibilité de l'embrayage, en particulier du bloc de disques tout entier, dans des tolérances très serrées.

Les matériaux de friction mis en oeuvre, à savoir le papier et le carbone, ont une certaine compressibilité qui peut être réglée lors du durcissement ou lors du collage sur le support en acier. Dans ce cas, le temps de durcissement, la température de durcissement et l'épaisseur de garniture permettent de régler la compression, mais celle-ci varie à l'intérieur d'une certaine plage. Un contrôle est possible seulement avec plus de moyens. Pour des raisons liées au processus, la matière première peut varier en grammage et en teneur en résine, ce qui affecte fortement la porosité et donc la compressibilité du matériau de friction. L'invention a donc pour objet d'indiquer une possibilité qui permette de fournir sous des conditions de production normales des disques de friction dont la compressibilité varie uniquement dans une plage de tolérances prédéfinissable. Cet objet est atteint respectivement de façon indépendante par le procédé mentionné au début, selon lequel les segments de la première garniture de friction sont réalisés de façon décalée d'un angle de décalage défini par rapport aux segments de la deuxième garniture de friction, par le disque de friction qui est fabriqué en particulier selon le procédé, dans lequel les segments de la première garniture de friction sont réalisés de façon décalée d'un angle de décalage défini par rapport aux segments de la deuxième garniture de friction, ainsi que par les dispositifs, dans lesquels soit un dispositif rotatif est disposé, par lequel l'ébauche de disque de friction est tournée après le retournement d'un angle de décalage définissable par rapport à sa position pendant la réalisation des rainures dans la première garniture de friction, soit le dispositif pour fabriquer les rainures comprend un poinçon supérieur et un poinçon inférieur qui présentent respectivement des saillies pour produire les rainures, les saillies du poinçon supérieur étant décalées d'un angle de décalage définissable par rapport aux saillies du poinçon inférieur. Comme l'ont démontré des études dans le cadre de l'invention, même un faible décalage des segments des première et deuxième garnitures de friction les uns par rapport aux autres provoque une modification notable du comportement de compression du disque de friction. On suppose que la compressibilité augmente lorsque les segments individuels des première et deuxième garnitures de friction ne s'appuient plus complètement les uns sur les autres, bien qu'un élément de support métallique soit disposé entre les garnitures de friction. Il est donc possible par une simple modification du procédé de fabrication, en ce que les segments de la deuxième garniture de friction sont disposés sur le disque de friction de façon décalée d'un angle défini par rapport aux segments de la première garniture de friction, de régler la compressibilité d'un disque de friction dans une plage de tolérances souhaitée de sorte que les disques de friction fabriqués selon le procédé présentent à l'intérieur de cette plage de tolérances des propriétés restant constantes en ce qui concerne la compressibilité. Il devient donc ainsi possible de "compenser" des variations des matières premières, comme par exemple du grammage du papier ou de la teneur en résine de la garniture de friction, à l'intérieur de cette plage de tolérances, ce qui permet de réduire non seulement les moyens d'essai pendant la fabrication de ces disques de friction mais également d'obtenir une conversion économique des procédés connus selon l'état de la technique, simplement en prévoyant dans le dispositif connu pour la fabrication du disque de friction un dispositif rotatif adéquat pour obtenir le décalage prédéfinissable de la position relative des segments les uns par rapport aux autres ou en prévoyant des poinçons adéquats pour l'estampage des rainures qui présentent des saillies pour la réalisation des rainures, décalées de cet angle de décalage adéquat. Ainsi, il est donc possible de fabriquer des disques de friction de plus grande qualité ou de diminuer les rebuts pendant la fabrication de ces disques de friction. De plus, l'angle de décalage lui-même, c'est-à-dire la valeur absolue de cet angle de décalage, permet de réaliser une compressibilité définie du disque de friction et permet ainsi une adaptation simple de façon correspondante de la compressibilité à différentes applications de ces disques de friction. Le procédé selon l'invention ainsi que le dispositif selon l'invention permettent donc d'obtenir un haut degré d'automatisation avec des propriétés restant au moins approximativement constantes en ce qui concerne la compressibilité.

Pour diminuer la plage de tolérances il est avantageux de régler un rapport entre une valeur d'une pression sélectionnée pour la compression des garnitures de friction en N/mm2 et la valeur de l'angle de décalage en degrés sur une valeur qui est sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 15 : 20 et une limite supérieure de 15 : 1. Pour améliorer cet effet, ce rapport peut être sélectionné dans la plage ayant une limite inférieure de 15 : 15 et une limite supérieure de 15 : 5.

Il est particulièrement avantageux que la plage de tolérances de la compression soit réglée sur une valeur de 0,15 % à 2,5 % puisque cela permet de fabriquer des disques de friction qui conviennent aux applications les plus diverses.

Cependant, il est également avantageux que la plage de tolérances de la compression soit réglée sur une plage de 0,3 % à 1,5 %. Les segments de la première garniture de friction peuvent être décalés par rapport aux segments de la deuxième garniture de friction au maximum de la moitié d'une longueur d'arc de cercle qui est définie par ces segments. La longueur d'arc de cercle se réfère alors à la circonférence extérieure du disque de friction. Il existe ainsi une grande variance de la plage de tolérances concernant la compression souhaitée. La disposition de la rainure de la première garniture de friction qui est au maximum au moins approximativement centrée dans le segment correspondant de la deuxième garniture de friction (en vue de dessus sur le disque de friction) permet d'uniformiser le comportement en compression sur le segment entier.

Il est avantageux que l'angle de décalage soit au moins suffisamment grand pour que les rainures de la première garniture de friction et de la deuxième garniture de friction en vue de dessus soient disposées au moins côte à côte. On obtient ainsi que la courbe de la compressibilité en fonction de l'angle de décalage suive une fonction linéaire, de sorte que la possibilité de réglage de la plage de tolérances est plus facile à obtenir ou bien que la plage de tolérances peut être respectée même dans des limites encore plus resserrées tout en maintenant une grande "capacité de compensation" des variations, dues au processus, des paramètres essentiels. Afin de mieux pouvoir prendre en compte l'influence que présente la largeur de rainure dans les garnitures de friction sur la compressibilité, il est avantageux que le rapport entre la largeur de rainure en mm et une largeur de segment en mm sur la circonférence extérieure de la garniture de friction soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 2 30 et une limite supérieure de 1 : 4. En particulier, ce rapport peut également être sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 2 : 25 et une limite supérieure de 2 : 20. Pour la même raison, il est avantageux qu'un rapport entre l'angle de décalage en ° et une largeur de rainure en mm soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 0,1 : 3 et une limite supérieure de 30 : 2 ou en particulier sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 0,1 : 4 et une limite supérieure de 25 : 5. Afin de mieux pouvoir tenir compte du nombre des rainures par garniture de friction concernant la compressibilité de la garniture de friction, il est avantageux que le rapport entre une superficie de segment en mm2 et une largeur de rainure en mm soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 20 : 1 et une limite supérieure de 300 : 1. En particulier, ce rapport peut également être sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 40 : 1 et une limite supérieure de 120 : 1. Il est également avantageux que concernant la compressibilité, l'épaisseur de garniture des garnitures de friction mêmes soit prise en compte, en sélectionnant un rapport entre l'épaisseur de garniture des garnitures de friction en mm et la valeur de l'angle de décalage en ° dans une plage ayant une limite inférieure de 1 : 40 et une limite supérieure de 2 : 1. En particulier, ce rapport peut également être sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 1 : 20 et une limite supérieure de 3 : 1. De plus, il peut être prévu que les segments de la première garniture de friction présentent une plus grande largeur de segment que les segments de la deuxième garniture de friction, respectivement mesurée sur la circonférence extérieure. Il est ainsi possible d'obtenir un aplatissement de la fonction définissant la dépendance de la compressibilité du degré de l'angle de décalage, de sorte que des variations des matières premières, donc par exemple du grammage du papier utilisé ou du degré d'imprégnation du papier avec de la résine, peuvent être mieux compensées.

Il est également avantageux que les garnitures de friction soient fabriquées avec une porosité qui est sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 60 % et une limite supérieure de 80 % de la densité pleine, c'est-à-dire de la densité du matériau plein. porosité, les garnitures de grande capacité d'absorption façon connue, les liquides sont plage de tolérances de la les disques de friction dans des donc imprégnées d'huile, est encore diminuée en tenant compte de l'angle de décalage. 10 Il est alors avantageux qu'un rapport entre la valeur de la porosité en % et la valeur de l'angle de décalage en degrés soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 10 : 1 et une limite supérieure de 55 : 1. 15 En particulier, cette valeur du rapport peut également être sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 15 : 1 et une limite supérieure de 40 : 1. Enfin, il existe la possibilité que les rainures 20 soient réalisées avec une section transversale qui s'élargit en partant d'un fond de rainure. On obtient ainsi que des disques de friction de ce type présentent une meilleure capacité de transport d'huile tout en maintenant une plage de tolérances serrées pour la 25 compressibilité. Pour une meilleure compréhension de l'invention, celle-ci sera expliquée plus en détail à l'aide des figures suivantes. Dans une représentation simplifiée, respectivement 30 fortement schématisée : la figure 1 montre un disque de friction en vue de côté ; la figure 2 montre le disque de friction selon la figure 1 en vue de dessus : 35 la figure 3 montre une représentation graphique de la dépendance entre la compressibilité et la grandeur de l'angle de décalage des segments ; Grâce à cette présentent une Etant donné que incompressibles, de la friction d'huile. compressibilité pour applications humides, la figure 4 montre une variante de réalisation d'un disque de friction en vue de dessus. Tout d'abord, il convient de retenir que dans les différents modes de réalisation décrits, les mêmes pièces portent les mêmes symboles de référence ou les mêmes désignations d'éléments de construction, sachant que les divulgations contenues dans la description tout entière peuvent être reportées de façon analogue à des pièces identiques ayant des symboles de référence identiques ou des désignations d'élément de construction identiques. De plus, les indications de position choisies dans la description, comme en haut, en bas, sur le côté, etc., se réfèrent à la figure qui vient d'être décrite et représentée, et en cas de changement de position, il convient de les reporter de façon analogue à la nouvelle position. Il convient de comprendre toutes les indications concernant des plages de valeurs dans la présente description de telle sorte qu'elles comprennent également des plages quelconques et toutes les plages partielles de celles-ci, par exemple il convient de comprendre l'indication de 1 à 10 de telle sorte que toutes les plages partielles, en partant de la limite inférieure 1 et de la limite supérieure 10, soient également comprises, c'est-à-dire toutes les plages partielles commençant par une limite inférieure de 1 ou plus et se terminant à une limite supérieure de 10 ou moins, par exemple de 1 à 1,7 ou de 3,2 à 8,1 ou de 5,5 à 10. Les figures 1 et 2 montrent un disque de friction 1 en vue de côté ou en vue de dessus. Ce disque de friction 1 comprend un élément de support 2 sur lequel sur des surfaces mutuellement opposées 3, 4 respectivement une garniture de friction 5, 6 est disposée, en particulier collée avec l'élément de support 2.

Aussi bien l'élément de support 2 que les garnitures de friction 5, 6 peuvent être réalisés selon l'état de la technique. En particulier, l'élément de support 2 est réalisé à partir d'un matériau métallique, par exemple de l'acier. Les garnitures de friction 5, 6 se composent habituellement d'un matériau fibreux imprégné de résine, comme par exemple du papier, des fibres de carbone, des fibres d'aramide, etc. En tant que résine, on peut utiliser par exemple une résine phénolique, une résine de phénol-formaldéhyde, une résine époxy, une résine de mélamine, une résine de cyanate, etc. ou des mélanges de résines. Les proportions des résines dans les garnitures de friction 5, 6 se situent également dans des quantités habituelles, par exemple entre 15 % en poids et 85 % en poids, par rapport à la garniture de friction respective 5, 6. Il est également possible d'ajouter divers agents accessoires et produits auxiliaires. Etant donné que les garnitures de friction 5, 6 composées de telle sorte appartiennent à l'état de la technique, nous nous référons à ce sujet à l'état de la technique pertinent, afin d'éviter les répétitions.

Comme on peut le voir sur les figures 1, 2, les garnitures de friction 5, 6 en forme d'anneau de cercle - il convient de remarquer ici que ces garnitures de friction 5, 6 ne sont pas nécessairement réalisées en forme d'anneau de cercle - sont divisées en segments 7, 8, entre respectivement deux segments adjacents 7, 8, des rainures 9, 10 étant réalisées, en particulier estampées. Cependant, il est également possible de découper ou estamper ces rainures 9, 10 à l'aide d'outils de coupe dans les garnitures de friction 5, 6. Ces rainures 9, 10 servent de façon connue à transporter de l'huile afin d'établir la lubrification adéquate ou pour dégager la chaleur qui se crée en raison de la friction avec un partenaire de friction du disque de friction 1. Ces rainures 9, 10 peuvent alors s'étendre sur une zone partielle de l'épaisseur des garnitures de friction 5, 6 ou sur toute l'épaisseur, donc jusque sur l'élément de support 2.

La fabrication d'un tel disque de friction 1 s'effectue, présentée de façon simplifiée, de telle sorte que d'abord le matériau fibreux est imprégné avec la résine, ensuite il est séché et durci partiellement ou complètement, et la garniture de friction 5, 6 est collée et comprimée, éventuellement après une précompression, avec l'élément de support 2. Cette façon de procéder correspond également à l'état de la technique. Le cas échéant, la garniture de friction peut également contenir des particules de friction, comme par exemple SiO2, Al2O3, etc. Ces particules présentent de préférence une grandeur moyenne entre 10 pm et 100 pm puisque cela permet également d'influencer la compression des garnitures de friction 5, 6.

En particulier, les particules de friction peuvent être ajoutées dans une proportion qui est sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 2 % en poids et une limite supérieure de 20 % en poids par rapport au poids total de la garniture de friction respective 5, 6. De tels disques de friction 1 peuvent être utilisés individuellement ou en étant regroupés dans ce que l'on appelle des blocs de friction, par exemple entre 2 et 15 disques de friction par bloc, dans des embrayages, en particulier à fonctionnement humide, des blocages du différentiel, des boîtes de vitesses intermédiaires ou des applications de "torque vectoring" ou en tant qu'anneau de synchronisation ou d'anneau biconique pour des boîtes de vitesses. Par applications de "torque vectoring" on entend par exemple des applications en dynamique de conduite dans lesquelles par exemple des différences de régime d'un blocage du différentiel sont augmentées par ce système. Cela permet par exemple d'assister la direction d'un véhicule en ce que les couples d'entraînement sont répartis de façon inégale sur les roues. De ce fait, un plus grand couple peut être dirigé vers la roue à l'extérieur du virage de sorte que dans des conditions de conduites normales, il est possible de régler un comportement survireur. Selon l'invention, il est alors prévu que les rainures 9 de la première garniture de friction 5 soient disposées de façon décalée les unes par rapport aux autres par rapport à la position des rainures 10 de la deuxième garniture de friction 6 d'un angle de décalage 11, cet angle de décalage 11 étant au moins approximativement le même pour toutes les rainures 9, 10.

Comme on peut le voir en particulier d'après la figure 1, les rainures 9 ne se situent donc pas au-dessus des rainures 10. L'angle de décalage 11 est alors mesuré dans l'extension longitudinale des rainures 9, 10 entre les axes centraux longitudinaux 12, 13 dans le plan des garnitures de friction 5, 6. Cet angle de décalage 11 peut être choisi dans une plage ayant une limite inférieure de 0,1° et une limite supérieure de 8°, en particulier dans une plage ayant une limite inférieure de 1° et une limite supérieure de 7°, par exemple 1,5° ou 2° ou 3 . Grâce au décalage des rainures 9, 10 de l'angle de décalage 11, on obtient que des variations dues au processus dans la matière première, c'est-à-dire dans la composition des garnitures de friction 5, 6, donc par exemple dans la teneur en résine ou le grammage du matériau fibreux utilisé, tout comme des variations de la compressibilité des garnitures de friction 5, 6, en raison des temps de durcissement ou des températures de durcissement variables en fonction du processus, et par la suite des écarts minimes de l'épaisseur de garniture de ces garnitures de friction 5, 6 puissent être compensées dans une zone de tolérances 14, c'est-à-dire que la compression de ces garnitures de friction 5, 6 est constante indépendamment desdits facteurs d'influence dans cette plage de tolérances 14, comme on peut le voir sur la figure 3. A ce propos, la figure 3 représente l'influence sur la compression de la disposition relative des segments des garnitures de friction 5, 6 entre eux, sur la figure 3 la compression en mm étant reportée sur l'ordonnée et l'angle de décalage 11 en degrés étant reporté sur l'abscisse.

Ce diagramme a été créé à l'aide de disques de friction 1, ces disques de friction 5, 6 présentant une résine phénolique avec une proportion de 30 % en poids et du papier en tant que matériau fibreux avec un grammage de 592 g/m2 et qui était comprimé sous une pression de 50 bar au cours de la fabrication. Ce disque de friction avait un diamètre de 125 mm, vingt-quatre segments 7, 8 ayant été réalisés par garniture de friction 5, 6. A cet effet, respectivement un nombre de 5 disques de friction 1 par angle de décalage mesuré 11 étaient vérifiés, la compression étant mesurée avec une force d'essai de 6000 N. Pour chaque angle de décalage, on représente alors respectivement dans le même ordre une compression minimale 15, une compression maximale 16 et une compression moyenne 17 comme une moyenne des compressions mesurées. Comme on peut le voir sur cette figure 3, dans ce mode de réalisation exemplaire, il est possible de sélectionner pour une compression entre 0,14 mm et 0,2 mm l'angle de décalage entre 1,5° et 2° sans pour autant quitter la plage de tolérances 14 de la compression. De plus, il ressort de la figure 3 qu'avec un angle de décalage 11 croissant, la compression augmente, puisque avec un angle de décalage 11 croissant, les rainures 9, 10 s'éloignent davantage les unes des autres, en vue de dessus, de sorte que les segments individuels 7, 8 ne s'appuient plus complètement les uns sur les autres. La figure 4 représente une variante de réalisation du disque de friction 1, dans laquelle cette figure 4, c'est-à-dire cette variante de réalisation, est à considérer comme étant représentative d'autres variantes de réalisation géométriques des rainures 9, 10. Selon cette variante de réalisation du disque de friction 1, les rainures 9, 10 sont réalisées en étant courbées, c'est-à-dire que ces rainures 9, 10 ne présentent pas nécessairement une extension radiale, comme on peut le voir sur la figure 2. De plus, dans le cadre de l'invention, il est possible que les rainures 9, 10 soient réalisées avec une section transversale qui s'élargit, en partant d'un fond de rainure dans la zone de l'élément de support 2, comme déjà expliqué précédemment. Le procédé selon l'invention, ou le disque de friction 1, offre donc l'avantage qu'il est possible de régler une certaine compression prédéfinissable qui ne varie qu'à l'intérieur de la plage de tolérances 14, en fonction des facteurs d'influence dus à la fabrication, mentionnés ci-dessus, sur la compressibilité du disque de friction 1 ou des garnitures de friction 5, 6. De ce fait, il n'est plus indispensable de déterminer pour chaque lot des différences de matières premières dues aux lots, donc par exemple une teneur en résine différente du matériau fibreux, ou des facteurs d'influence, à partir des temps de durcissement ou des températures de durcissement dus à la fabrication et de réajuster le cas échéant le procédé de fabrication de façon correspondante. De ce fait, la fabrication de ces disques de friction est globalement simplifiée et peut donc être réalisée de façon économique. Pour une meilleure compensation des facteurs d'influence individuels, il est possible de régler un rapport entre une valeur d'une pression sélectionnée pour la compression des garnitures de friction 5, 6 en N/mm2 et la valeur de l'angle de décalage en degrés sur une valeur qui est sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 15 : 20 et une limite supérieure de 15 : 1.

De plus, il s'avère avantageux que cette plage de tolérances 14 soit réglée pour les applications mentionnées précédemment du disque de friction 1 sur une plage de 0,15 % à 2,5 %. En raison de la compression croissante avec un angle de décalage qui augmente, il est avantageux que cet angle de décalage 11 soit sélectionné au maximum de telle sorte que les segments 7 de la première garniture de friction 5 soient disposés de façon décalée au maximum de la moitié d'une longueur d'arc de cercle 18 (fig. 1) par rapport aux segments 8 de la deuxième garniture de friction 6 - en vue de dessus. Etant donné que la dépendance entre la compression et la grandeur de l'angle de décalage 11 présente une courbe non linéaire au début, c'est-à-dire entre 0° et environ 0,5° - en fonction d'une largeur 19 (figure 1) des rainures 9, 10, il est avantageux pour le procédé de fabrication que les rainures 9, 10 des première et deuxième garnitures de friction 5, 6 - en vue de dessus - soient disposées au moins côte à côte, donc qu'il n'existe pas de recouvrement entre les rainures 9, 10.

Pour cette raison, il est également avantageux que le rapport entre la largeur 19 des rainures 9, 10 et une largeur de segment soit sélectionné selon la longueur d'arc de cercle 18 sur la circonférence extérieure de la garniture de friction en mm dans une plage ayant une limite inférieure de 2 : 30 et une limite supérieure de 1 . 4 et/ou qu'un rapport entre l'angle de décalage 11 en degrés et la largeur 19 des rainures 9, 10 en mm soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 0,1 : 5 et une limite supérieure de 25 : 1 et/ou qu'un rapport entre une superficie de segment en mm2 et une largeur de rainure en mm soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 20 1 et une limite supérieure de 300 : 1. Etant donné que l'épaisseur de garniture, c'est-à- dire l'épaisseur des garnitures de friction 5, 6, présente une influence sur la compression, il est avantageux pour la fabrication automatisée des disques de friction 1 qu'un rapport entre cette épaisseur de garniture des garnitures de friction 5, 6 en mm et la valeur de l'angle de décalage en degrés soit sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 1 : 40 et une limite supérieure de 2 : 1. Dans le cadre de l'invention, il existe en outre la possibilité que les segments 7 présentent une largeur de segment supérieure aux segments 8 de la garniture de friction 6, respectivement mesurée sur la circonférence extérieure. En outre, il est avantageux que ces garnitures de friction 5, 6 présentent une porosité selon les explications précédentes ou un rapport entre la valeur de cette porosité et la valeur de l'angle de décalage en degrés selon des réalisations ci-dessus. La fabrication de ces disques de friction 1 peut avoir lieu sur un dispositif selon l'invention, qui correspond largement à l'état de la technique, présentant donc un dispositif de réception, par exemple une forme correspondante, pour recevoir une ébauche de disque de friction, dans lequel on comprend par ébauche de disque de friction que les garnitures de friction 5, 6 sont disposées sur l'élément de support 2 sans être comprimées ou éventuellement en étant précomprimées, en particulier en étant collées sur celui-ci, ainsi qu'un dispositif pour réaliser les rainures 9, 10 dans les garnitures de friction 5, 6 et un dispositif de compression par lequel l'ébauche de disque de friction est comprimée pendant la fabrication. Dans une première variante de réalisation, ce dispositif selon l'invention peut présenter un dispositif de retournement, tel qu'il est connu en principe, afin de retourner le disque de friction 1, c'est-à-dire l'ébauche de disque de friction, après que les rainures 9 ont été réalisées dans la première garniture de friction 5, de telle sorte que la deuxième garniture de friction 6 soit disposée en étant située en haut et donc de réaliser ainsi après le retournement les rainures 10 dans la deuxième garniture de friction 6. Dans cette première variante de réalisation du dispositif, un dispositif rotatif, par exemple un plateau tournant relié à un dispositif d'entraînement, est disposé par lequel l'ébauche de disque de friction, après le retournement, est tourné d'un angle de décalage 11 défini par rapport à sa position pendant la fabrication des rainures 9 dans la première garniture de friction 5. Il est alors particulièrement avantageux que ce dispositif rotatif soit combiné avec le dispositif de retournement. Cependant, il est également possible que le dispositif selon l'invention, c'est-à-dire le dispositif de compression, présente un poinçon supérieur et un poinçon inférieur, dans lequel ces deux poinçons présentent des saillies pour produire les rainures 9, 10 dans les garnitures de friction 5, 6 pendant la compression de l'ébauche de disque de friction, et dans lequel ces saillies sont réalisées en étant décalées les unes par rapport aux autres selon l'angle de décalage 11 souhaité - encore une fois en vue de dessus. Les modes de réalisation exemplaires montrent des variantes de réalisation possibles du disque de friction 1, sachant qu'il convient de remarquer ici que l'invention n'est pas limitée aux variantes de réalisation de celle-ci, représentées spécifiquement, mais qu'au lieu de cela, diverses combinaisons des variantes de réalisation individuelles sont également possibles entre elles et que cette variation possible est à la portée de l'homme du métier travaillant dans ce domaine technique sur la base de l'enseignement destiné à une action technique à l'aide de la présente invention. Par acquis de conscience, il convient de signaler enfin que pour une meilleure compréhension de la structure du disque de friction 1, celui-ci ou ses composants ont été représentés en partie non à l'échelle et/ou de façon agrandie et/ou réduite.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé pour régler la compressibilité d'un disque de friction (1) à l'intérieur d'une plage de tolérances (14), dans lequel le disque de friction (1) comprend un élément de support (2) en forme de disque, avec une première surface (3) et une deuxième surface (4) opposée à celle-ci, une première garniture de friction (5) étant disposée sur la première surface (3) et une deuxième garniture de friction (6) étant disposée sur la deuxième surface (4), qui sont formées à partir d'un matériau composite comprenant au moins une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction (5, 6) des rainures (9, 10) sont réalisées qui divisent les garnitures de friction (5, 6) en segments (7, 8), au moins dans des zones proches de la surface, et en particulier ensuite, les garnitures de friction (5, 6) sont comprimées, caractérisé en ce que les segments (7) de la première garniture de friction (5) sont réalisés de façon décalée d'un angle de décalage (11) défini par rapport aux segments (8) de la deuxième garniture de friction (6).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un rapport entre une valeur d'une pression en N/mm2 sélectionnée pour la compression et la valeur de l'angle de décalage (11) en ° est réglé sur une valeur qui est sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 15 : 20 et une limite supérieure de 15 : 1.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plage de tolérances (14) de la compressibilité est réglée sur une plage de 0,15 % à 2,5 %.
4. Disque de friction (1) comprenant un élément de support (2) en forme de disque, avec une première surface (3) et une deuxième surface (4) opposée à celle-ci, une première garniture de friction (5) étant disposée sur la première surface (3) et une deuxième garniture defriction (6) étant disposée sur la deuxième surface (4), qui sont formées à partir d'un matériau composite comprenant une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction (5, 6) des rainures (9, 10) sont disposées qui divisent les garnitures de friction (5, 6) en segments (7, 8), au moins dans des zones proches de la surface, caractérisé en ce que les segments (7) de la première garniture de friction (5) sont réalisés de façon décalée d'un angle de décalage (11) défini par rapport aux segments (8) de la deuxième garniture de friction (6).
5. Disque de friction (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les segments (7) de la première garniture de friction (5) sont décalés au maximum de la moitié d'une longueur d'arc de cercle (18) qui est définie par ces segments (7), par rapport aux segments (8) de la deuxième garniture de friction (6).
6. Disque de friction (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'angle de décalage (11) est au moins suffisamment grand pour que les rainures (9, 11) des première et deuxième garniture de friction (5, 6) soient disposées au moins côte à côte, en vue de dessus.
7. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'un rapport entre une largeur de rainure en mm et une largeur de segment sur la circonférence extérieure de la garniture de friction (5, 6) en mm est sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 2 30 et une limite supérieure de 1 : 4.
8. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'un rapport entre l'angle de décalage (11) en ° et une largeur de rainure en mm est sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 0,1 : 3 et une limite supérieure de 30 : 2.
9. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'un rapportentre une superficie de segment en mm2 et une largeur de rainure en mm est sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 20 : 1 et une limite supérieure de 300 : 1.
10. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'un rapport entre une épaisseur de garniture des garnitures de friction (5, 6) en mm et la valeur de l'angle de décalage (11) en ° est sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 1 : 40 et une limite supérieure de 2 : 1.
11. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les segments (7) de la première garniture de friction (5) présentent une largeur de segment supérieure aux segments (8) de la deuxième garniture de friction (6), respectivement mesurée à la circonférence extérieure.
12. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que les garnitures de friction (5, 6) présentent une porosité, sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 60 % et une limite supérieure de 80 %, par rapport à la densité pleine des garnitures de friction (5, 6).
13. Disque de friction (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un rapport entre la valeur de la porosité et la valeur de l'angle de décalage (11) en ° est sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 10 : 1 et une limite supérieure de 55 : 1.
14. Disque de friction (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que les rainures (9, 10) sont réalisées avec une section transversale qui s'élargit, en partant d'un fond de rainure.
15. Dispositif de fabrication d'un disque de friction (1) comprenant un élément de support (2) en forme de disque, avec une première surface (3) et une deuxième surface (4) opposée à celle-ci, une première garniture de friction (5) étant disposée sur la premièresurface (3) et une deuxième garniture de friction (6) étant disposée sur la deuxième surface (4), qui sont formées à partir d'un matériau composite comprenant une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction (5, 6) des rainures (9, 10) sont disposées qui divisent les garnitures de friction (5, 6) en segments (7, 8), au moins dans des zones proches de la surface, avec un dispositif de réception pour recevoir une ébauche de disque de friction, un dispositif pour réaliser des rainures (9, 10) dans les garnitures de friction (5, 6), un dispositif de compression, par lequel l'ébauche de disque de friction est comprimée, ainsi qu'avec un dispositif de retournement par lequel l'ébauche de disque de friction est retournée, caractérisé en ce qu'un dispositif rotatif est disposé par lequel l'ébauche de disque de friction est tourné, après le retournement, d'un angle de décalage (11) définissable par rapport à sa position pendant la fabrication des rainures (9) dans la première garniture de friction (5).
16. Dispositif de fabrication d'un disque de friction (1) comprenant un élément de support (2) en forme de disque, avec une première surface (3) et une deuxième surface (4) opposée à celle-ci, une première garniture de friction (5) étant disposée sur la première surface (3) et une deuxième garniture de friction (6) étant disposée sur la deuxième surface (4), qui sont formées à partir d'un matériau composite comprenant une résine et un matériau fibreux, et dans lequel dans les première et deuxième garnitures de friction (5, 6) des rainures (9, 10) sont disposées qui divisent les garnitures de friction (5, 6) en segments (7, 8), au moins dans des zones proches de la surface, avec un dispositif de réception pour recevoir une ébauche de disque de friction, un dispositif pour réaliser des rainures (9, 10) dans les garnitures de friction (5, 6), un dispositif de compression, par lequel l'ébauche dedisque de friction est comprimée, caractérisé en ce que le dispositif pour réaliser les rainures (9, 10) comprend un poinçon supérieur et un poinçon inférieur qui présentent respectivement des saillies pour produire des rainures (9, 10), dans lequel les saillies du poinçon supérieur sont décalées d'un angle de décalage (11) définissable par rapport aux saillies du poinçon inférieur.
17. Utilisation du disque de friction (1) selon 10 l'une quelconque des revendications 4 à 14 dans des sous-ensembles de friction à fonctionnement humide.