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Gleitlager für Brücken od. dgl. Bauwerke Um Längs- und Querbewegungen
von Brücken oder dergleichen Bauwerken zu ermöglichen, werden Gleitlager verwendet,
bei denen zwischen einer Ober-und einer Unterplatte aus Metall eine mit einer dieser
Platten unterschiebbar verbundene Platte aus Kunststoff mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten,
wie Polytetrafluoräthylen, angeordnet ist. Die Gegenplatte kann dabei auf ihrer
der Kunststoffplatte zugewendeten Seite mit einem metallenen oder Kunststoffüberzug
versehen sein.
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Diese Lager haben bei hohen Drücken und geringen Gleitgeschwindigkeiten
im Dauerbetrieb kleine Reibungskoeffizienten. Größere Reibungskoeffizienten treten
allerdings teilweise bei der sogenannten Anfangsreibung, also beim Beginn der Bewegung
aus der Ruhe heraus, auf. Wie bei Versuchen festgestellt werden konnte, gelten diese
höheren Reibungskoeffizienten ausschließlich 'für die Anfangsreibung. Ist diese
überwunden, stellen sich die niedrigen Reibungskoeffizienten ein. Die Anfangsreibung
spielt bei Bauwerken, die sich auf starren Fundamenten verschieben müssen, keine
Rolle. Sie wird durch die zwangläufigen Bewegungen, z. B. infolge Temperatur, leicht
überwunden. Bei Brücken, die vielfach auf schlanken Pfeilern abgestützt sind, besteht
dagegen die Gefahr, daß bei Bewegungen der Brücke das Lager infolge der höheren
Anfangsreibung in Ruhe bleibt und dann der Pfeiler die Ausgleichsbewegungen elastisch
mitmacht. Eine solche Bewegung des Pfeilers ist nicht in allen Fällen erwünscht.
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Außer diesen Lagern ist ein Gleitlager bekannt, bei dem zwischen einer
Ober- und einer Unterplatte eine metallene Gleitplatte angeordnet ist, deren Gleitseiten
zürn Herabsetzen des Reibungskoeffizienten mit selbstschmierenden Einschlüssen versehen
sind, die im wesentlichen Graphit enthalten.
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Die Erfindung betrifft ein Gleitlager für Brücken oder dergleichen
Tragwerke, bei dem zwischen einer Ober- und einer Unterplatte aus Metall eine mit
einer dieser Platten unverschiebbar verbundene Platte aus Kunststoff mit einem niedrigen
Reibungskoeffizienten angeordnet und die Gegenplatte auf ihrer der Kunststoffplatte
zugewendeten Seite vorzugsweise mit einem metallenen oder Kunststoffüberzug versehen
ist. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Lager die Anfangsreibung
herabzusetzen. Erfindungsgemäß wird als Lösung vorgeschlagen, zur Verringerung der
Anfangsreibung in der der Gegenplatte zugewendeten Seite der Kunststoffplatte Vertiefungen
anzuordnen, die nur zur Gleitfläche hin offen und mit einem Schmiermittel gefüllt
sind.
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An sich ist es allgemein gebräuchlich, z. B. auch im Schiffsbau, Förder-,
Führungs- oder Ablaufbahnen für verhältnismäßig große Lasten zum Erreichen einer
leichten Bewegung vorher mit einem Schmiermittel zu schmieren. Bei Brückenlagern,
deren Ober- oder Unterplatte mit einem Kunststoff, z. B. Polytetrafluoräthylen,
versehen ist, kann jedoch der Erfolg dieser Maßnahme dadurch in Frage gestellt werden,
daß durch die große Pressung und das satte Aufliegen des Kunststoffes auf der Gegenplatte
das Schmiermittel, besonders bei langem Stillstand vor Beginn der ersten Bewegung,
verdrängt wird, so daß auch hier wieder nur ein Trockenlauf eintritt. Ebenfalls
allgemein bekannte Schmierbohrungen oder Schmiernuten zeigen mehr oder weniger dieselbe
Wirkung, sofern das Öl nicht mit einem entsprechenden Überdruck zugeführt wird.
Diese Maßnahme ist aber bei Brückenlagern in der Praxis nicht ausführbar.
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Versieht man dagegen gemäß der Erfindung die der Gegenplatte zugewendete
Seite der Kunststoffplatte mit nur zur Gleitfläche hin offenen, mit einem Schmiermittel
gefüllten Vertiefungen, so wird das Schmiermittel unter einem Druck, der der Auflast
in etwa entspricht, aus den Vertiefungen heraus auf die Gleitfläche gedrückt. Diese
Druckschmierwirkung tritt selbsttätig ein, da der Kunststoff durch seine Kriechneigung
unter schwerer Last bestrebt ist, derartige Vertiefungen auszugleichen, um sie zum
Tragen der Last mit heranzuziehen. Nach einer gewissen Zeit ist allerdings der Kriechvorgang
abgeschlossen, jedoch ist dann auch keine Schmierung mehr notwendig. Nach Überwindung
der Anfangsreibung kann der Kunststoff ohne zusätzliche Mittel auf der Gegenplatte
gleiten, da die Reibung dann gering ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, die
Vertiefungen, die vorzugsweise
in gewissen Abständen über die ganze
Gleitfläche des Kunststoffes verteilt sind und in der Draufsicht kreisförmig oder
länglich sein können, in ihrem Querschnitt möglichst flach auszubilden. Ihre Tiefe
sollte möglichst nicht größer als die halbe Breite sein. In diesem Fall wird die
Vertiefung einwandfrei durch Kriechen des Kunststoffes von oben her verflacht und
dabei das Schmiermittel unter die Gleitfläche gepreßt. Insbesondere sollte jede
Vertiefung allgemein flach und entsprechend flach abgerundet ausgeführt werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn die länglichen Vertiefungen fast über die
ganze Breite der Kunststoffplatte durchgehen. An den Rändern der Platte ist dabei
aber ein genügender Abstand von den Plattenenden zu berücksichtigen, damit sich
ein entsprechender Schmierdruck einstellt, ohne daß das Schmiermittel an dieser
Stelle ins Freie gepreßt wird. Muß aus besonderen Gründen eine Vertiefung jedoch
bis dicht an den Rand herangeführt werden, um auch diesen Bereich zu schmieren,
so ist an dieser Stelle oder an dieser Seite dann die Vertiefung mit zur Platte
fast senkrechten Wänden und/oder scharfen Kanten auszuführen. Eine solche Gestaltung
unterstützt die Dichtwirkung in diesem Bereich.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Gleitlager mit im Querschnitt länglichen Vertiefungen
im Schnitt, F i g. 2 die Draufsicht in der Ebene A-B, F i g. 3 ein Lager mit im
Querschnitt kreisförmigen Vertiefungen, ebenfalls im Schnitt, und F i g. 4 die Draufsicht
in der Ebene A-B. Unterhalb des Brückenträgers 1 (F i g. 1) ist eine Oberplatte
2 aus Stahl angeordnet, die über eine eingelegte Kunststoffplatte 3 aus Polytetrafluoräthylen
auf einer Unterplatte 4 aus Stahl abgestützt ist, die auf dem Fundament 5 aufliegt.
Bei Längs- und Querbewegungen des Brückenträgers 1 gleitet die Kunststoffplatte
3 mit ihrer Unterseite 6 auf der geschliffenen Oberseite 7 der Unterplatte
4.
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Um die Anfangsreibung zu überwinden, sind in der Unterseite
6 der Kunststoffplatte 3 in Abständen vier längliche Vertiefungen
8 eingearbeitet, die mit einem Schmiermittel gefüllt sind. Wie F i g. 2 zeigt,
enden die Vertiefungen 8 b und 8 c verhältnismäßig weit vom Rand
10 der Kunststoffplatte 3. Diese beiden Vertiefungen laufen an ihren Enden
9 mit großen Radien, also mit flach geneigten oder gewölbten Flächen in die
Unterseite 6 aus. Zwischen den Enden 9 und den Rändern 10 bleibt eine
genügende Breite, um eine einwandfreie Abdichtung und damit Druckerhöhung im Schmiermittel
beim Kriechen des Kunststoffes unter der in F i g. 1 durch einen Pfeil gekennzeichneten
Last L zu gewährleisten.
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Um auch die Randgebiete in der Nähe der Ränder 10 ausreichend
zu schmieren, reichen die Vertiefungen 8 a und 8 d bis fast zu den
Rändern 10. Damit auch bei der nur noch geringen Restbreite die zur Druckerhöhung
unbedingt notwendige Dichtwirkung eintritt, sind hier die Enden 11 nicht
flach und abgerundet ausgeführt, sondern scharfkantig und mit geraden Begrenzungsseiten.
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Die Lagerausführung nach den F i g. 3 und 4 entspricht im wesentlichen
der Ausbildung nach den F i g. 1 und 2, doch sind hier in der Draufsicht kreisförmige
Vertiefungen 12 an der Unterseite 6 der Kunststoffplatte 3 angeordnet. Außerdem
liegt auf der Oberplatte 2 der nichtdargestellte Brückenträger nicht unmittelbar
auf, sondern auf einer Zwischenplatte 13, die wiederum über eine allseits
eingeschlossene elastische oder plastische Masse 14 auf der Oberplatte
2 ruht. Die allseits eingeschlossene Masse 14 erlaubt zusätzlich Kippbewegungen
des Brückenträgers.