IT8149102A1 - Materiale di attrito privo di amianto per freni, innesti e simili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo:

"Materiale di attrito privo di amianto per freni,,ine nesti e simili".'!

RIASSUNTO

Material e di attrito per freni, innesti o O simili,_costituito dal 5^25#jLn peso di un legante o jinduribile, un materiale rinfprzante nonch? eventuali niente altri materiali riempitivi, d*attrito e di sco^53? rimento, il quale contiene come materiale Jiinforzant?cj un miscuglio di.1-50??.in peso di.fibre a base di diabase,..con una.lunghezza media delle fibre,di 100-750 micrometri e.1-44$-in peso .di fibre metalliche, lana metallica o.metallo sotto.forma di piastrine, truciolilo.polvere.?_

.DESCRIZIONE _ __ _ Jja.presente?invenzione si riferisce-ad un. materiale di attrito^per.innesti, freni o simili, il jiuale.?__costituito essenzialmente da un elastomero o jla un materiale-termoindurente come legante, da mate? "iali di attrito o di supporto,dello scorrimento e fibre minerali come materiale di rinforzo.' _

Per gli odierni innesti a frizione e freni ad attrito per autoveicoli si adoperano preferibilmente fibre minerali, in particolare fibre,di.amian-, _ to, come componenti di rinforzo.?.Le cosiddette guar?-iniziqni di amiantp__si_distinguono per una elevata. stabilit? termica ed.unjbuon comportamento._di attrito. Da alcuni anni jtuttavia 1._'amianto__?_ sospettato _

di ppssedere propriet?.carcerogene Questo sospetto.

h stato confermato da ricerche_recenti.:_A_causa del-JLa presenza di fibre di amianto con ..diametro,minuto,che _ f?'

si creano anche nella produzione delle guarnizioni __ ?

?

i;di attrito, l'amianto.giunge spesso.nell'atmosfera _ -in quantit? tali che vengono superati i valori con- . . -.sentiti , quali sono stati fissati per esempio negli -i

.Stati Uniti fin dall'anno .197Q dal "Occupational Safety and Health Act" (la legge sulla sicurezza e la salute pr?-- - -!

f essionale) Ci? rappresenta un..aumentato..rischio per_

!

la. salute.., per quanto,riguarda gli addetti alla pr?-j -eduzione di.guarnizioni,di.attrito.'-Sono stati,fatti?idi conseguenza grandi sforzi nell'industria delle guarnizioni di attrito.per.ridurre o eliminare completapiente l'inquinamento ambientale,da parte delle fibre

di amianto. _ -[ . A ci? si aggiunga che.i giacimenti di amianto attualmente conosciuti saranno completamente esau

z*iti in un futuro non lontano, cosicch? anche da questo punto di vista esiste la necessit? di sostitu?-.

re l'amianto con altre sostanze.?

Tutte le prove fatte fino ad oggi per scstituire l'amianto nelle guarnizioni di attrito con

aliri materiali non hanno_fornit;o alcun materialex

il quale fosse equivalente delle "guarnizioni di amiarrto?* per le sue propriet? fisiche.'Inoltre sono 1?? I _ ati semprejmaggiori i requiaiti dell'industria^ per quanto riguarda le guarnizioni di attrito in re-rQ -1azione alla resistenzateraica e meccanica, alla < stabilit? dei valori di attrito, alla resistenza al-p h4 < ?l'usura, al "fading", ecc.' _'

_ L'invenzione si pone come obiettivo di l [produrre guarnizioni,di attrito le quali siano equi ?> valenti nei loro valori tecnici,ai valori delle guarnizioni di amianto,,che 3?ano anche superiori ad esse per quanto riguarda la loro,resistenza all'usura, ma che_siano?esenti,da amianto e.che_non rappresenrtino alcun inquinamento.perLl.'ambiente.'_

Questo,problema viene risoIto.mediante un materiale di attrito^costituito,dal 5-25$.in peso d? un legante induribile, un materiale,rinforzante nonch? eventualmente,altri materiali riempitivi, di at

trito e di.scorrimento, caratterizzato dal fatto di f-contenere come materiale di rinforzo,un miscuglio

di 1-50$ in ??30 di fibre a base di diabase con una

i lunghezza media delle fibre di 100-750 micrometri_e _ 1 i 1-44$ in peso di fibre metalliche, lana metallica p_

i metallo sotto forma di piastrine, trucioli o polve-

re/ 1 j 1 j _ La combinazione di fibre a base di diabase 1 ' j con particelle di acciaio come materiale di rinfor? I jzo in un material.e di att.rito poss--ied-e a-lcuni--vantagj-

rispetto alle guarnizioni di amianto usuali _L'e-_ i I i

!levata stabilit? al fading termico e l'elevata resi-.

! ! 1stenza all'usura consentono l'impiego di queste guar-

nizioni per guarnizioni di tamburi, dischi e innesti,

[sia per automobili e autocarri che per il settore

Iferroviario . ?__

[ ? j_ Risultati pperimentali su guarnizioni per.'_ ?.freni pr'odotte secondo'la p:resente invenzione dimo- ;!_

[strano sia sul banco di prova che nella prova _conti-|

nua su una automobile di classemedia una usura del-!

le guarnizioni del 50$_inferiorea quella di guarn?

Lzioni di amianto corrisponda*i^ PQich? le.fibre di

Id "iabase contengono una proporzione,estremamente basjsa di scoria, anche l'usura deimateriale contrappo-

sto ? di una potenza di 10 inferiore a quella delle

guarnizioni di amianto/ Cos? in una prova continua con una automobile di classe media non si pot? arrivare neanche dopo 26.000 km.ad una usura ancora rilevabile..del.materiale_.contrapp.ostoy

Al contrario.delle.guarnizioni che conten? gono soltanto...fibre metalliche come.mezzo di rinfor? zo,.con combinazioni di fibre a base di diabas_e_e ? fibre metalliche non sorge alcun problema,di condutti- ^ vit? termica,co3?cch? il liquido dei freni non si Ctl a riscalda al.disopra,dei.valori.consentiti neanche ili C? condizioni di guida estreme.'

s _ La diabase ? un minerale vulcanico il qua- ?'H ile si distingue per.una tenacit? e.una resistenza par-? ;Iticolarmente elevate.'Questo minerale pu? essere fu-I ?<?. so e pu? essere filato dalla fusione in fibre, essendo possibile variare la lunghezza delle fibre.1Si possono inserire nei materiali,di attrito secondo.la presente invenzione.fibre.con lunghezze di 100-750 JLOB.'Preferibilmente si.adoperano tuttavia fibre di lunghezza 150-350^-um.?Pibre adeguate,sono in.commej>. cio_sotto,la designazione _!LSpinroclc,rv Queste fibre possono .essere presenti in .condizione non ordinata, come cosiddetto scarto.di.fibre.'E' tuttavia,consigliabile aprire la fascia di fibre prima della mescol

lezione con il legante in una mescolatrice, impasta-! trice, vibratrice o su un rullo?'.

Per aumentare la bagnabilit? della fibra di diabase con il legante e quindi migliorare anche _ JLa combinazione, la fibra pu? essere impregnata pri-'..

1

Ima del_suo impiego con,un mezzo impregnante.L.Comemezziimpregnanti si_possono adoperare.,sileni, .gomma al [nitriie__e/o__gomma SBR, resine fenoliche del tipo noi<

[volatalo resolo, resine melamminiche.o_resine furani-I

che.;,L_!impregnazione pu? essere effettuata impregnante^ la fibra,di diabase.in una soluzione,del.mezzo impregnante e successivamente.essiccando,..oppure produ-?T

;cendo__in una mescolatrice o impastatrice una mescola madre adeguata a partire da fibre e mezzo impregnali? i

te, come usuale nell'industria della gomma.?

I_ Le fibre a base di diabase vengono impiega-: j Jbe in combinazione con fibre metalliche, preferibil-L ! ! mente fibre di acciaio, nei materiali di attrito se-j j

.'condo la presente invenzione.'-Al posto delle fibre?

m|etalliche si pu? anche impiegare il metallo sotto farma di trucioli, piastrine-o polvere.- -Oltre a questi componenti principali si possono incorporare a scelta anche altri materiali di r:.em? pimento, di scorrimento e di attrito di per s? stess:. I

conosciuti, nel miscuglio?'Come leganti si possonoimpiegare i polimeri induribili utilizzati usualmente, come per esempio resine fenoliche, epossidiche o furaniche e/o gomme naturali e sintetiche resistenti al . calore e agli agenti,chimici, come per esempio gomma al nitrile o gomma SBR.'In questi leganti,_.i quali aei ? corrono in_quantit?-di.5-25$.in peso..del.miscuglio J_ totale,_gi_incorporano le.fibre e.gli.additivi median-! ? te.stampaggio.,j20lata,..impasto_o..rullatura._

-fi* La tabella 1 mostra due rieette secondo si i

[la presente invenzione a titolo di_esempio nonch?

u~-? ?? I! na ricetta.di__confront-0.

I_materiali- di attrito,corrispondenti ven-'-v gono ottenuti secondo il seguente procedimento:_

c _ Si.mescolano la gomma, il plastificante e., .il mezzo di vulcanizzazione in una impastatrice per ? . . . . ? 3 minuti?.Si aggiunge lana di acciaio e si mescola peri .2 Minuti. Dopo di.ci?.si aggiungono le materie prime i : residuali eccetto__la .resina fenolica e le fibre-e si-_ I I

mescola_per 3_minuti.:Dopo di ci? si aggiungono la re- -i ? j sina .fenolica e.le.fibre.e_si-incorporano mescolando-_ !

'per.3.minuti.1_ _

!

i . I - _ I .frammenti -ottenuti.come prodotto misto ven? gono triturati.fino a dare un granulato con una grani? |

tura di grandezza granulometrica fino a 3 mm.;Questo? granulato viene stampato in uno-stampo a temperature! j ! di 170-190?C e ad una pressione di 200-300 bar/cm2 I

I

con un periodo di stampaggio di 0,5 min/mm di spessore della guarn izione. I greggi per guarnizioni di attri-

to cos? ottenuti vengono induriti per circa 3 ore a.

160-180?0 e successivamente provati in un impianto

per la prova di.freni. Si determina volta per volta I--

la decelerazione di frenata._in_differenti...condizion

_di frenata. Oltre a ci?, dopo terminata la serie di

prove, si determina gravimetricamente l'usura del

tamburo della guarnizione.

Cv*

La tabella 2 mostra i valori ottenuti con

rovini secondo le ricette nella tabella 1

.^Tabella.?_

(dati quantitativi in in peso)

_ _ .Ricetta Ricetta di No.' 1 No.12 confronto

fibra di amianto 5 R . 41 ,0 fibra di diabase 12,0 22,0

lana di acciaio _ 28, 18,0 8,6 resina (da olio di gusci S ?i noce di acajou) _ -5,0_ 5.0 5,6

4.0 4.0 )- |

_ :_ 7.0 .. -7,0 7,0

talco 7,7 7,7

fosfato Thomas _ _ -? 0._ 5.0

idrossido di calcio 6.0 6.0 .164,9 plastificante, (idrocarburo) 2,3 2,3 2,3 gomma al nitrile _ 13 13,0 13,0-zolfo 0, 0,9 0,9| acceleratore di vulcaniz- _

zazione 0,4 0,4 0,4 Ossido di zinco - 0,7- 0,7 0,7 resina fenollca 5,5 5,5 5.5 grafite _ - 2,5 -2,5 2.5

Tabella 2

Ricetta Ricetta di No.' 1 No.'2 confronto

decelerazione di frenata

/m/a J

decelerazione ad una temperatura del gamburo di 6Q?0

e una velocit? di 80 Km/ora

ad una pressione di potenza

(P)

20 bar 1,90 _2,0

5? bar 3,85 4,35 4,05 80 bar 5,80 _6,60_ J5,-35_

decelerazione ad lina temperatura del tamburo di 240?C e

lina velocit? di 80 Km/ora _

con una pressione di potenza (p) | _ '

20 bar ? 1,85 1,95 1.05 50 bar 3,90 _4,45 2,50.

80 bar 5,70 7,00 5.05

dipendenza dalla velocit?

(temperatura di partenza

60?C; p = 60 bar)

_ 40 Km/ora |_ 4,70 5,40 5,40 8? Khy^ora ! 4,35 4,95 4,75 _ 120 Kin/ora_ _ 4,40_ 4,95 4,35-40 Km/ora 4,55 4,85 4,25

dipendenza dalla temperatura

del tamburo (velocit? 30 Km/

ora; p = 20 bar)

20?C 2,15 2,15 1,70 80?C 2,10 2,20 1,60 140?C 2,2Q 2,20 1,60 260?C 2,35 2,15 1,20 Usura del tamburo dopo la serie di prove /i_/ 0,1 0,1 1,2

usura della guarnizione dopo

la serie di prove /g / - 0,35 0,-4 1,22 1. Materi ale di attrito per freni, innesti o.simili, costituito dal..5?25$.in peso-di un legante _induribile.,.un materiale rinforzante,nonch? eventual mente_altri_mat eriali-ri empitivi,?di-attrito e.di ecorrimento, caratterizzato dal fatto dicontenere come materiale__rinforzante_un miscugLio di?1-50^ in peso di fibre?a-base di.diabase._con una lunghezza media del? l? fibre-di_1_Q_Q^T5-Q._micrometri ._e_1- -in.peso di fitjbre__metalliche, lama metallica o metallo-sotto forma Idi piastrine, .t.rucioli_o._polvere

_2.-Materiale..di attri to -secondo la rivendicazione lin__cui la lungiezza media delle fibre-a-base di dia?

base corri sponde a 150-350 micrometri.'-.'Materiale di-attri to secondo le ri vendicazioni .1 e .2, in cui la fascia di fibre ?-incorporata sotto _ forma di scarto di fibre.1-_4. Materiale di attrito-secondo le rivendicazioni 3,- in _cui la fibra a base di diabase viene-trattata con un mezzo impregnante.4-U s.Materiale di attrito-secondo-le rivendicazioni -4,-Contenente come mezzo_di-impregnazione.sileni, gomma al n t.rile o -SBR,.resine f.enoliche-del.tipo_novolacca-0-re

?-resine melamminiehe.o resine furaniohe

.6.1Materiale.di_.attrito secondo le rivendicazioni l-5, contenente come metallo acciaio?*_