CH632549A5 - Futter fuer schlaghauben. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Futter für Schlag-•hauben. Derartige Hauben setzt man in Verbindung mit Rammen ein, die durch ein gasförmiges unter Druck stehendes Medium betätigt werden.
Rammen zum Eintreiben von Gegenständen, z.B. von Pfählen, enthalten einen Zylinder, einen in dem Zylinder angeordneten Kolben und einen durch den Kolben hin- und herbewegten Rammbären, der gegen eine Schlaghaube schlägt. Diese Haube überträgt die schweren Schläge auf den einzutreibenden Gegenstand, z.B. einen Pfahl oder einen Träger. Am Zylinder oder in der Nähe des Zylinders ist ein Steuerventil angeordnet, welches den Zufluss des Druckmittels zum Zylinder steuert, so dass der Kolben und der Rammbär auf- und abwärtsbewegt werden. Mit dem Rammbär ist eine Steuerstange verbunden, die mit ihm auf und ab bewegt wird und dabei die erforderlichen Bewegungen des Steuerventils bewirkt. Der Aufprall der Schlaghaube, die die Energie des Rammbären auf den einzutreibenden Gegenstand überträgt, ist mit ernsthafter Lärmbelästigung verbunden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einer zerstörenden Wirkung auf die Ramme selbst und auf das Rammgut.
Es ist daher gebräuchlich, die zwischen Rammbär und Rammgut befindlichen Schlaghauben mit einem stossüber-tragenden Futter zu versehen. In Betracht kommen hierfür z.B. Hartholz, Asbest, Polyamid oder gewebeverstärkte Phenol-melaminharz-Pressmassen. Die bekannten Schlag- -haubenfutter erfüllen nicht in jeder Beziehung die Anforderungen, die an sie gestellt werden. Das gilt insbesondere hinsichtlich ihrer Verschleissfestigkeit, ihrer Schlagzähigkeit und in vielen Fällen auch hinsichtlich ihrer Handhabbarkeit. Bedingt durch die hohe Energieübertragung brennen Hartholzfutter relativ oft fest und müssen dann aus der Haube herausgemeisselt werden. Asbest und mit Phenolharzen verstärkte Gewebe besitzen nur geringe Schlagzähigkeit.
Es wurde gefunden, dass sich als Futter für Schlaghauben Thermoplaste mit einem Gehalt von 5 bis 40 Vol.% Metallpulver besonders eignen und die Nachteile der bekannten Schlaghaubenfutter nicht aufweisen.
Unter Thermoplasten werden solche hochpolymere Kunststoffe verstanden die bei höheren Temperaturen reversibel, weich und formbar werden. Als besonders geeignet haben sich im Rahmen der Erfindung Polyamide und hochmolekulares Polyäthylen, insbesondere Polyäthylen mit einem visko-simetrisch bestimmten Molekulargewicht über 500 000 erwiesen.
Die erfindungsgemässen Schlaghaubenfutter zeichnen sich durch grosse Verschleissfestigkeit, Schlagzähigkeit und Härte aus. Der Metallpulvergehalt stellt sicher, dass das Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Dadurch wird die beim
Aufprall des Rammbären auf die Schlaghaube entstehende Wärme rasch abgeleitet und die thermische Schädigung des verwendeten thermoplastischen Kunststoffs vermieden.
Neben der Verwendung eines thermoplastischen Hochpolymers ist für die hervorragenden Eigenschaften des beschriebenen Schlaghaubenfutters der Metallgehalt des Materials massgebend.
Für das physikalische Verhalten des mit Metallpulver gefüllten Thermoplasten ist die Lage der Metallpartikel zueinander wichtig. Hinsichtlich der Struktur des Werkstoffes ist es bedeutsam, ob die in dem Kunststoff eingebetteten Metallteilchen sich gegenseitig berühren oder nicht. So weist ein Material, in dem die Metallpartikel in Kontakt stehen, z.B. eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als ein Werkstoff, in dem das nicht der Fall ist. Daher steht für die Eigenschaften des als Schlaghaubenfutter verwendeten nicht der Gewichtsanteil Metallpulver, sondern der Volumenanteil.
Die Art des im thermoplastischen Kunststoff enthaltenen Metalls ist für die Eigenschaften des beschriebenen Schlaghaubenfutters allein nicht entscheidend. So können reine Metalle, wie Kupfer, Eisen und Aluminium, oder Metallegierungen in Pulverform Anwendung finden. Besonders zweckmässig ist der Einsatz von Aluminium, das wegen seiner geringen Dichte dem Thermoplast in geringerer Gewichtsmenge zugesetzt werden kann als pulverförmige Metalle höherer Dichte. Die Grösse der Metallpartikel soll z.B. 300 (im nicht übersteigen, zweckmässig setzt man Teilchen ein, deren Durchschnittsgrösse kleiner als 100 |j,m ist.
In den folgenden Tabellen sind charakteristische Eigenschaften eines mit Metallpulver gefüllten Polyäthylens als Beispiel eines thermoplastischen Kunststoffs dargestellt.
Tabelle 1 gibt einen Überblick über die Wärmeleitfähigkeit und Kugeldruckhärte von Polyäthylen in Abhängigkeit von Metallart und Metallgehalt.
Tabelle 1
Metall
Gew.%
Vol.%
Wärmeleitfähig
Kugeldruckhärte
keit W/k-m
N/mm2
DIN 52 612
DIN 53 456
Kupfer
50
16
0,5
42,0
Kupfer
70
25
0,879
44,5
Aluminium 50
28
1,65
56,0
Messing
30
5
0,4
40,5
Zinnbronze 30
5
0,4
41,0
Die Partikelgrösse der verwendeten Metalle liegt zwischen 80 und 300 (xm.
Tabelle 2 enthält Angaben über die physikalischen Eigenschaften eines Polyäthylens (GUR) mit einem Molekulargewicht oberhalb 1000 000 und einem Gehalt von 50 Gew.% Aluminium (entsprechend 28 Vol.% Aluminium) im Vergleich zum ungefüllten GUR.
Tabelle 2
GUR GUR mit 50 Gew.% Aluminium
Dichte g/cm3 0,94 1,36 (DIN 53 479)
Kugeldruckhärte N/mm2 39 56 (DIN 53 456)
Kerbschlagzähigkeit mg/mm2 160 43 (DIN 53 453, 15° Spitzkerbe)
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Tabelle 2 (Fortsetzung)
GUR GUR mit 50 Gew.% Aluminium
Reissfestigkeit 23°C N/mm2 44 17
(DIN 53 455)
17 Reissfestigkeit (intern) 27 7
120°C N/mm2
Wärmeleitfähigkeit W/k • m 0,42 1,65
Die Herstellung Metallpulver enthaltender thermoplastischer Kunststoffe ist bekannt. Sie erfolgt z.B. durch Mischen von Polymeren und Metallpulver und anschliessende Verarbeitung des Gemisches in Pressen oder Extrud zu Blöcken oder Platten.
3 632549
Aus diesem Halbzeug wird anschliessend das Futter in den gewünschten Abmessungen herausgeschnitten. Die Dimensionen des Futters richten sich nach dem Verwendungszweck und sind diesem individuell anzupassen.
5 Üblicherweise wird das Schlaghaubenfutter lose in die Haube eingesetzt. Es kann im Bedarfsfall ohne Schwierigkeiten ausgewechselt werden.
In der beigefügten Zeichnung ist eine Schlaghaube mit ein-10 gelegtem Futter dargestellt. Es bedeuten: 1 einen Rammbären, 2 eine Schlaghaube, 3 ein in die Schlaghaube eingelegtes Futter und 4 das Rammgut.
Die übliche Dicke der Schlaghaubenfutter ist 25 bis 200 ls mm. Üblicherweise sind Schlaghaubenfutter rund, rechteckig oder quadratisch geformt.
B
1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Futter für Schlaghauben aus einem Thermoplasten mit einem Gehalt von 5 bis 40 Vol.% Metallpulver.
2. Futter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast Polyäthylen mit einem Molekulargewicht über 500 000 ist.
3. Futter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast Polyamid ist.
4. Futter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver Aluminiumpulver ist.
5. Futter nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchschnittsgrösse der Metallpulver-Partikeln kleiner als 100 p.m ist.
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