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PATENTANSPRÜCHE
1. Verkehrserschütterungen dämpfender Belag, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens dreischichtig, abwechselnd aus Trag- und Schwingelementschichten zu einem Sandwich mit Hohlräumen geordnet ist, wobei die Schwingelemente (2.1) aus dämpfungsgünstigen Materialien bestehen und von den Tragschichten (1.1; 3.1) so gehalten sind, dass sie bei den Verformungen in die Hohlräume (1.6; 1.7 und 1.8) ausweichen, damit sich die Auflageflächen (1.4; 1,5) zwischen den Tragschichten und den Schwingelementen bei zunehmender Beanspruchung vergrössern und die Belastung pro Flächeneinheit bis zum hermetischen Verschluss der Hohlraumkammern (1.6) konstant bleibt.
2. Belag nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (1.4; 1.5) zwischen den Tragschichten und den Schwingelementen durch Abkantung der Tragschicht übergänge vergrössert sind.
3. Belag nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Tragschichten (1.1; 3.1) aus wiederaufbereiteten Kautschukmaterialien gefertigt ist.
4. Belag nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingelemente im Grundriss sechseckförmig, kreisoder rechteckförmig, mit abgerundeten Kanten gestaltet sind und dass die Tragschichten dieser Geometrie angepasst sind.
5. Belag nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingelemente im Querschnitt rhombusförmig und quadratisch, mit abgerundeten Kanten gestaltet sind.
6. Belag nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Randabschlüsse der Tragschichten untereinander verklebt oder verschweisst sind.
7. Belag nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten teppichartig oder die Tragschichten (1.1; 3.1) plattenartig verlegt sind.
Bewegte erdgebundene Verkehrslasten verursachen Erschütterungen, die zu Zusatzspannungen im Verkehrsträger führen. Wird ein Objekt als ganzes oder teilweise dynamisch beansprucht, so wird es zum Schwingen angeregt, was plastische Verformungen im Baukörper zur Folge hat. Diese breiten sich wellenförmig aus und treten in festen Körpern je nach Frequenz, Struktur und Beanspruchung als verschiedenartige Wellentypen auf. Das Schwingungsbild einer sich ausbreitenden Verformung ergibt sich aus Überlagerungen, die unter anderem von der Erregerdistanz und dem Wellenwiderstand des Baukörpermateriales abhängig sind. Mit dem wenigstens dreischichtigen Belag zur Dämpfung von Erschütterungen gemäss Patentanspruch 1 wird die Erregerenergie von den Schwingelementen nahe der Quelle umgelenkt und als plastische Verformung aufgenommen.
Besonders der intensiv aufkommende Schwerverkehr häuft die Lastfälle und die Anzahl der Belastungen, bei denen die Erschütterungen in einer Grössenordnung auftreten, die bereits die Schadenschwelle eines Bauwerkes, z. B. einer Brük kenk nstruktion, überschreiten und damit dessen forcierten Alterungsprozess begünstigten.
Die übliche Schichtung des Strassenoberbaues oder des Schienenunterbaues ist bezüglich der Schwingungsdämpfung in empfindlichen Bereichen wenig geeignet. Auch bereits angewendete Massnahmen zum Schutze von anstehenden Baukörpern, wie die seitliche Führung offener Schlitze oder die Erstellung von Schlitzwänden entlang der Fahrbahn sind, je nach den örtlichen Gegebenheiten, in ihrer Wirkung nicht immer befriedigend.
Die Schwingelemente sind aus elastischen Materialien, z. B.
Kautschuk, hergestellt, dessen Reibungswiderstand die Amplitude von Erschütterungsschwingungen stark abklingen lässt und der weiteren Ausbreitung durch Ablenkung allseitig entgegenwirkt. Der Dämpfungseffekt wird erweitert, wenn die Tragschichten ebenfalls aus verformbaren Materialien, wie z. B. Kautschukgranulaten, hergestellt sind.
Im folgenden wird anhand der beigelegten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Figur 1 stellt einen Schnitt gemäss der Linie A-A in Figur 2 dar,
Figur 2 ist ein teilweise gebrochener Ausschnitt eines Grundrisses,
Figur 3 illustriert einen Seitenriss im Schnitt gemäss der Linie B-B in Figur 2.
Der Verkehrs erschütterungen dämpfende Belag ist wenigstens dreischichtig. Auf die untere Tragschicht 1.1 wird eine Schwingelementschicht, bestehend aus abgerundeten, im Querschnitt rhombusförmigen Secheckelementen 2.1 so verlegt, dass sich die zylindrischen Wulste 1.2 und die wabenartig durchgehenden Rippen 1.3 auf den Flächen 1.4 ganz und auf den Flächen 1.5 teilweise berühren. Trifft dies analog für die obere Tragschicht zu, so sind die Hohlräume 1.8 geschlossen, während die Hohlräume 1.6 und 1.7 erst unter Belastung getrennt abgeschlossen sind. Die Schwingelemente 2.1 deformieren sich unter statischer und dynamischer Beanspruchung in diese Hohlräume.
Die Auflageflächen 1.4 und 1.5 sind entsprechend den Materialeigenschaften des Belages und den Beanspruchungen zu vergrössern, indem die wabenartigen Rippen 1.3 und die zylindrischen Wulste 1.2 durchwegs abgekantet sind.
Die Tragschichten 1.1 und 3.1 oder eine davon sind aus Metallblech oder Kunststoff geformt, so dass bei einer Verringerung der Belagsstärke die Festigkeit erhalten bleibt.
Die Tragschichten 1.1 und 3.1 sind aus wiederaufbereiteten Kautschulunaterialien gefertigt, so dass der Dämpfungsbereich erweitert ist.
Die Schwingelemente 2.1 sind untereinander mit einer Haut 2.2 abstandsgerecht so verbunden. dass sie eine zusammenhängende Schicht bilden.
Die Grundrissgeometrie der Schwingelemente 2.1 kann sechseckförmig, kreis- oder rechteckförmig sein, wobei die Tragschichten 1.1; 3.1 dieser Geometrie angepasst sind.
Die Querschnittsgeometrie der Schwingelemente 2.1 ist rhombusförmig und quadratisch.
Die Randabschlüsse der Tragschichten 1.1; 3.1 sind untereinander verklebt oder verschweisst, damit einerseits keine unerwünschten Materialien in den Belag eindringen und andererseits die Schwingelemente 2.1 in den Randpartien durch den Abschluss allseitig gehalten sind.
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PATENT CLAIMS
1. Covering damping traffic vibrations, characterized in that it is arranged in at least three layers, alternating with support and vibrating element layers, to form a sandwich with cavities, the vibrating elements (2.1) being made of materials favorable to damping and being held in this way by the supporting layers (1.1; 3.1) that they move into the cavities (1.6; 1.7 and 1.8) during the deformations, so that the bearing surfaces (1.4; 1.5) between the base layers and the vibrating elements enlarge with increasing stress and the load per unit area up to the hermetic closure of the cavity chambers (1.6) remains constant.
2. Covering according to claim 1, characterized in that the bearing surfaces (1.4; 1.5) between the base layers and the oscillating elements are enlarged by bending the base layer transitions.
3. Covering according to claim 2, characterized in that at least one of the base layers (1.1; 3.1) is made of recycled rubber materials.
4. Covering according to patent claim 3, characterized in that the oscillating elements are designed in a hexagonal, circular or rectangular shape with rounded edges and that the base layers are adapted to this geometry.
5. Covering according to claim 4, characterized in that the oscillating elements are designed in cross-section rhombus-shaped and square, with rounded edges.
6. Covering according to claim 5, characterized in that the edge terminations of the base layers are glued or welded to one another.
7. Covering according to patent claim 6, characterized in that the layers are laid like a carpet or the supporting layers (1.1; 3.1) are laid like a plate.
Moving earthbound traffic loads cause vibrations that lead to additional stresses in the mode of transport. If an object is dynamically stressed as a whole or in part, it is stimulated to vibrate, which results in plastic deformations in the structure. These spread out in waves and appear in solid bodies as different types of waves, depending on frequency, structure and stress. The oscillation pattern of a spreading deformation results from superimpositions, which among other things depend on the excitation distance and the wave resistance of the building material. With the at least three-layer covering for damping vibrations according to patent claim 1, the excitation energy is deflected by the vibrating elements near the source and absorbed as plastic deformation.
Especially the heavy traffic that occurs intensively increases the load cases and the number of loads in which the vibrations occur in an order of magnitude that already exceeds the damage threshold of a building, e.g. B. a bridge kenk nstruktion, exceeded and thus promoted its accelerated aging process.
The usual stratification of the road superstructure or the rail substructure is not very suitable in terms of vibration damping in sensitive areas. Even measures that have already been used to protect pending structures, such as the lateral guidance of open slots or the creation of diaphragm walls along the roadway, are not always satisfactory in their effect, depending on the local conditions.
The vibrating elements are made of elastic materials, e.g. B.
Rubber, manufactured, the frictional resistance of which allows the amplitude of vibrations to subside strongly and counteracts further propagation by deflection on all sides. The damping effect is enhanced if the base layers are also made of deformable materials, such as. B. rubber granules are produced.
In the following, an embodiment of the invention is explained with reference to the accompanying drawing.
Figure 1 shows a section along the line A-A in Figure 2,
Figure 2 is a partially broken section of a floor plan,
FIG. 3 illustrates a side elevation in section along the line B-B in FIG.
The traffic-vibration-damping covering has at least three layers. A vibrating element layer consisting of rounded hexagonal elements 2.1 with a rhombus cross-section is laid on the lower support layer 1.1 in such a way that the cylindrical beads 1.2 and the honeycomb-like continuous ribs 1.3 touch each other completely on the surfaces 1.4 and partially on the surfaces 1.5. If this applies analogously to the upper base course, the cavities 1.8 are closed, while the cavities 1.6 and 1.7 are only closed separately under load. The vibrating elements 2.1 deform under static and dynamic loading in these cavities.
The contact surfaces 1.4 and 1.5 are to be enlarged according to the material properties of the covering and the stresses, in that the honeycomb-like ribs 1.3 and the cylindrical beads 1.2 are beveled throughout.
The base layers 1.1 and 3.1 or one of them are formed from sheet metal or plastic, so that the strength is retained when the covering thickness is reduced.
The base layers 1.1 and 3.1 are made of recycled chewing school materials, so that the damping range is expanded.
The vibrating elements 2.1 are connected to one another with a skin 2.2 so that they are spaced apart. that they form a coherent layer.
The outline geometry of the oscillating elements 2.1 can be hexagonal, circular or rectangular, the supporting layers 1.1; 3.1 are adapted to this geometry.
The cross-sectional geometry of the oscillating elements 2.1 is rhombus-shaped and square.
The edge of the base course 1.1; 3.1 are glued or welded to one another so that, on the one hand, no undesired materials penetrate into the covering and, on the other hand, the vibrating elements 2.1 are held on all sides in the edge areas by the closure.