Brevet FR2395360A1 — publié le 19790119

La présente invention concerne un nouveau coussinet de garniture d'un casque de passage. On utilise de tels casques en association avec des moutons actionnés par un milieu gazeux sous pression. Des moutons pour enfoncer des objets, par exemple des pieux, comportent un cylindre, un piston disposé dans ce cylindre et un mouton auquel ce piston imprime un mouvement alternatif et qui heurte ou bat un casque de battage. Ce casque transmet les durs chocs a l'objet à enfoncer, par exemple un pieu ou une poutre de support. Sur le clindre ou au voisinage de celui-ci, il y a une valve de manoeuvre commandant l'arrivée du milieu sous pression vers le cylindre, ce qui provoque le mouvement alternatif du piston et du mouton. Iiu mouton est relié une tige de commande qui effectue avec lui ce mouvement alternatif et réalise ainsi les mouvement nécessaires de la valve de manoeuvre.Une nuisance grave, due au bruit émis, est associée au choc reçu par le casque de battage, lequel transmet l'énergie du mouton à l'objet à enfoncer. I1 s'y ajoute la possibilité d'un effet destructeur exercé sur le mouton lui-même et sur ltobjet à enfoncer. Il est donc usuel de munir d'un coussinet de garni ture transmettant le choc les casques de battage se trouvant entre le mouton et l'objet à enfoncer. On peut utiliser à cet effet par exemple du bois dur, de l'amiante, un polyamide ou des compositions d'une résine de phénol-mélamine à armature de tissu. Les coussinets connus pour des casques de battage ne satisfont pas, dans tous les cas, aux conditions qui leur sont imposées. Cela vaut en particulier pour leur résistance à l'usure, leur résistance aux chocs et dans de nombreux cas aussi leur facilité de manutention. En raison de la grande transmission d'énergie, les coussinets en du bois dur présentent relativement souvent du grippage et il faut donc alors utiliser un $surin pqur les enlever des casques.L'amiante et des résines phénoliques armées d'une étoffe ne possèdent qu'une résistance réduite aux chocs. I1 vient d'être trouvé que des matières thermo-plastiques présentant une teneur de 5 à 40 pour cent en volume d'une poudre de métal conviennent particulièrement bien pour servir de coussinet pour des casques de battage et ne présentent pas les inconvénients des coussinets connus pour des casques de battage Par des matières thermo-plastiques, on entend les hauts polymères de synthèse qui se ramollissent et deviennent formables réversiblement aux températures élevées. Des polyamides et du polyéthylène à poids moléculaire élevé, en particulier du polyéthylène présentant un poids moléculaire (déter mine par viscosimetrie) supérieur à 500 000, se sont avérés convenir particulierement bien dans le cadre de l'invention. Les coussinets pour casques de battage que l'on utilise selon l'invention ont des caractéristiques élevées de résistance à l'usure, de résistance aux chocs et de dureté. La poudre de métal contenue garantit que le matériau présente une grande conductibilité thermique. Ainsi, la chaleur engendrée lors du choc du mouton sur le casque de battage est rapidement évacuée, ce qui évite de causer des dégats thermiques à la matière thermoplastique de synthèse utilisée. En plus de l'utilisation d'un haut polymère thermo plas-tique, la teneur en métal de ce matériau est fondamentale pour l'obtention des propriétés remarquables du nouveau coussinet pour casque de battage. La position relative des particules du métal est importante pour le comportement physique de la matière thermoplastique chargée par de la poudre de métal. Pour la structure du matériau, il est important de savoir Si les particules de métal enfouies dans la matière plastique effectuent ou non un déplace- ment relatif. C'est ainsi qu'un matériau dans lequel les particules métalliques sont en contact montre par exemple une plus grande conductibilité thermique qu'un matériau dans lequel ce ntest pas le cas. C'est pourquoi, pour les propriétés du coussinet servant de casque de battage, on indique non pas le pourcentage pondéral de la poudre de métal, mais son pourcentage en volume. La nature du métal contenu dans la matière thermo-plas- tique de synthèse n'est pas en soi décisive pour les propriétés du nouveau coussinet pour casque de battage. C'est ainsi que l'on peut utiliser des métaux purs comme du cuivre, du fer et de l'aluminium ou des alliages de métaux sous forme de poudre. I1 est particulièrement avantageux d'utiliser l'aluminium qui, en raison de sa faible densité, peut être ajouté en une plus faible proportion pondérale que des métaux pulvérulents de plus grande densité. La grandeur des particules métalliques ne doit pas excéder 300 microns et l'on utilise avantageusement des particules dont la grosseur moyenne est inférieure à 100 microns. Dans les tableaux suivants, on montre des propriétés caractéristiques d'un polyéthylène à charge de poudre métallique et qui constitue un exemple d'une matière thermoplastique de synthèse. Le tableau I donne un aperçu de la conductibilité thermique et de la dureté à la bille (dureté Brinell)du polyéthylène en fonction de la nature du métal et de la teneur en ce métal. TABLEAU I Métal Pourcentage Pourcentage Cohductibilité ther Dureté à la en poids en volume mique W/hm (DIN bille, N/mn2 52 612) ~ (DIN 53 456) Cuivre 50 16 0,5 42,0 Cuivre 70 25 0,879 44,5 Aluminium 50 28 1,65 56,0 Laiton 30 5 0,4 40,5 Bronze 30 5 0,4 41,0 La grosseur des particules des métaux utilisés se situe entre 80 et 300 microns. Le tableau II contient des données concernant les propriétés physiques d'un polyéthylène présentant un poids moléculaire supérieur à 1 000 000 et contenant 50 pour cent en poids d'aluminium (ce qui correspond à 28 pour cent en volume d'aluminium) en comparaison de la meme matière plastique non chargée ("GUR"). TABLEAU II GUR GUR avec 50 % d'aluminium 3 Masse volumique (g/cm ; DIN 53 479) 0,94 1,36 2 Dureté à la bille (N/mm ; DIN 53 456) 39 56 Résistance aux chocs d'un barreau entaillé (mg/mm, DIN 53 453 angle d'entaille : 150) 160 43 Résistance à l'arrachement (230 C N/mm2 ; DIN 53455) 44 17 Résistance à l'arrachement (intern. 1200 C ; N/mm2) 27 7 Conductibilité thermique (W/K.m) 0,42 1,65 La fabrication des matières thermoplastiques de synthèse contenant de la poudre de métal est connue. Elle s'effectue par exemple par mélange des polymères et de la poudre de métal puis traitement du mélange dans des presses ou extrusion pour obtenir des blocs ou des plaques. A partir de ce demi-produit, on découpe ensuite le coussinet aux mesures souhaitées. Les dimensions du coussinet dépendent de l'utilisation visée et elles lui correspondent individuellement. On introduit habituellement ce coussinet de la façon qu'il présente un jeu dans le casque. En cas de besoin, on peut remplacer le coussinet sans difficulté. A la figure annexée, on voit un casque de battage garni d'un coussinet. Sur cette figure, l'indice I désigne un mouton, l'indice 2 un casque de battage, 3 est un coussinet placé dans le casque de battage et 4 est la matière battue ou enfoncée, L'épaisseur usuelle du coussinet est de 25 à 200 millimètres. La forme habituelle du coussinet pour casque de battage est ronde, rectangulaire ou carrée. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au coussinet qui laient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Coussinet de garniture d'un casque de battage, caractérisé en ce qu'il est constitué par une matière thermoplastique contenant 5 à 40 pour cent en volume d'une poudre de métal. 2 - Coussinet pour casque de battage selon la revenu dcation 1, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est du polyéthylène dont le poids moléculaire est superieur à 500 000. 3 - Coussinet pour casque de battage selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est un polyamide. 4 - Coussinet pour casque de battage selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en -ce que la poudre de métal est de la poudre d'aluminium. 5 - Coussinet pour casque de battage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la grosseur moyenne des particules de la poudre métallique est inférieure à 100 microns.