DE1759755C3

DE1759755C3 - Gummitopflager für Tragwerke, insbesondere für Brücken

Info

Publication number: DE1759755C3
Application number: DE19681759755
Authority: DE
Inventors: Lutz 4600 Dortmund Wiedemann
Original assignee: FA FRIEDRICH MAURER SOEHNE 8000 MUENCHEN
Current assignee: FA FRIEDRICH MAURER SOEHNE 8000 MUENCHEN
Priority date: 1968-06-05
Filing date: 1968-06-05
Publication date: 1974-04-18
Also published as: GB1268882A; NL6908430A; CH503159A; AT300884B; DE1759755A1; FR2010168A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gummitopflager für Tragwerke, insbesondere für Brücken, mit einem den Spalt zwischen Topfwand und kolbenartig wirkender, auf einem Druckkissen aus elastischem oder plastischem Stoff ruhender Deckplatte abschließenden, an der Deckplatte anliegenden Dichtring und mit einer in dem von dem Dichtring umgriffenen Raum zwischen der Deckplatte und dem Druckkissen angeordneten Scheibe.

Bei den bekannten Gummitopflagern dieser Art ist der kolbenringartig wirkende Dichtring in das Druckkissen eingelassen. Da der in dem Druckkissen herrschende Druck auch am Außenumfang des Dichtrings voll wirkt, was für eine wirksame Abdichtung nicht erforderlich ist, ist bei hohen Drücken der Verschleiß infolge der durch die dauernd auftretenden Kippbewegungen hervorgerufenen Relativbewegungen zwischen der Außenfläche des Dichtrings und der Innenwand des Topfs sehr groß.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass wegen des im Druckkissen eingelassenen Dichtrings gerade dort am wenigsten Material vorhanden ist, wo der elastisch verformbare Stoff bei Kippbewegung am stärksten verformt wird. Daher können bei dünnen Druckkissen während des Kippens starke Rückstellmomente auftreten, die zu einer Beschädigung des Gummitopflagers, des Tragwerks oder der Lagerkonstruktion führen können. Die vorstehend geschilderten Nachteile werden auch nicht behoben, wenn eine Gleitschicht zwischen dem Druckkissen und der oberen Deckplatte vorgesehen ist, denn hierbei wird zwar eine Verminderung der Reibung zwischen den genannten Teilen bewirkt, aber eine Einwirkung der Gleitschicht auf den Dichtring erfolgt nicht. Dies ist auch der Fall, wenn der Dichtring ausschließlich in der Deckplatte angeordnet und mit dreieckförmigem Querschnitt versehen ist. Bei horizontaler Belastung dieses bekannten Lagers wird der Dichtring, der gleichzeitig als Zentrierung für die Deckplatte dienen soll, über die eine seiner schrägen Flächen nach oben gedrückt. Bei unter horizontal wirkender Belastung auftretenden Kippbewegungen kann die Dichtung angehoben werden, wobei der eingeschlossene Stoff frei wird und aus dem Topf austritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gummitopflager der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass der Verschleiß an dem Dichtring und der Innenwand des Topfs verringert ist, was auch bei geringer Höhe des Druckkissens gewährleistet sein soll.

Diese Aufgabe wird bei dem Gummitopflager der eingangs näher beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dicke der Scheibe gleich der Dicke des Dichtrings ist und dass die Scheibe zumindest zweischichtig ausgebildet ist, wobei eine Schicht der Schichten aus einem elastischen oder plastischen Stoff besteht und die andere Schicht bzw. anderen Schichten aus einem formbeständigen Werkstoff bestehen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Anpreßkraft des Dichtrings derart verringert, dass ein möglichst geringer Verschleiß gegeben ist und das Druckkissen auch an den am meisten beanspruchten Stellen seine volle Dicke hat. Die auf die Deckplatte wirkende vertikale Belastung wird durch die Scheibe in das Druckkissen und von dort durch den Boden des Topfs auf die Lagerkonstruktion übertragen. Das allseitig eingeschlossene Druckkissen verhält sich bei großen Pressungen angenähert wie eine zähe Flüssigkeit und gestattet durch Verformung des Druckkissens Kippbewegungen der Deckplatte. Der in der Schicht aus einem elastischen oder plastischen Stoff wirkende Druck, der in etwa dem Druck des Druckkissens entspricht, wirkt auf der Innenseite des Dichtrings und drückt diesen an die Innenwand des Topfs. Dadurch, dass die Fläche zwischen dem Dichtring und der Innenwand des Topfs größer ist als die Fläche zwischen dem Dichtring und der genannten Schicht, wird der Druck des Dichtrings an die Innenwand des Topfs vermindert, wobei je nach konstruktiver Ausbildung der Scheibe die Anpreßkraft des

Dichtrings so gesteuert werden kann, dass bei einwandfreier Abdichtung ein geringstmöglicher Verschleiß erzielt ist. Durch die an allen Stellen gleiche Dicke des Druckkissens wird eine Überbeanspruchung infolge des Rückstellmoments bei auftretenden Kippbewegungen und geringer Dicke des Druckkissens vermieden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Scheibe aus drei Schichten bestehen, von denen die mittlere Schicht aus einem elastischen oder plastischen Stoff besteht, während die beiden anderen Schichten aus einem formbeständigen Werkstoff gebildet sind. Zweckmäßig kann der Dichtring zumindest einen nach innen vorstehenden, ringförmigen Zungenansatz mit einer der Dicke einer der Schichten angepassten Dicke aufweisen, wobei vorteilhaft entweder ein Zungenansatz in der Ebene der aus einem elastischen oder plastischen Stoff bestehenden Schicht angeordnet oder Zungenansätze in der Ebene der aus einem formbeständigen Werkstoff bestehenden Schichten angeordnet sind. Vorteilhaft kann bei einer aus zwei Schichten bestehenden Scheibe die an der Deckplatte anliegende Schicht aus einem elastischen oder plastischen Stoff bestehen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Gummitopflager mit einer dreischichtigen Scheibe und einem Dichtring mit einem ringförmigen Zungenansatz in einem Schnitt,

Fig. 2 eine dreiteilige Scheibe und einen Dichtring mit zwei Zungenansätzen in einem Teilschnitt,

Fig. 3 eine dreiteilige Scheibe mit Dichtring in einem Teilschnitt,

Fig. 4 ein Gummitopflager mit einer zweiteiligen Scheibe und einem Dichtring mit einem Zungenansatz in einem Schnitt,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Anordnung des Dichtrings und der Scheibe nach Fig. 4 in einem Teilschnitt und

Fig. 6 eine zweiteilige Scheibe mit einem Dichtring mit rechteckigem Querschnitt in einem Teilschnitt.

In einem vorzugsweise zylindrischen Topf 1, der im wesentlichen aus einem Ring 1a und einer Bodenplatte 1b besteht, ist ein aus einem elastischen oder plastischen Stoff bestehendes Druckkissen 2 angeordnet. Den oberen Abschluss des Gummitopflagers bildet eine Deckplatte 3, die mit einer ringförmig angeordneten Ausnehmung 3a versehen ist, die eine freie Kippbewegung des auf der Deckplatte 3 aufliegenden, nicht dargestellten Tragwerkteils gegenüber dem mit der Lagerkonstruktion verbundenen Topf 1 ermöglicht. Zwischen dem Druckkissen 2 und der Deckplatte 3 ist eine in einem mit einem Zungenansatz 5 versehenen Dichtring 6 angeordnete, mehrschichtige Scheibe 4 angeordnet, die aus folgenden Schichten besteht: Zwei vorzugsweise gleichen, aus formbeständigem Werkstoff gefertigten Schichten 7 und 7a und einer zwischen diesen beiden Schichten 7 und 7a gelagerten Schicht 8 aus einem elastischen oder plastischen Stoff. Die Fig. 2 und 3 zeigen Varianten des Dichtrings 6 und der Scheibe 4. Der in der Fig. 2 dargestellte Dichtring 6 besitzt zwei Zungenansätze 6a und 6b.

Bei dem im Aufbau ähnlichen Gummitopflager nach der Fig. 4 ist in der Scheibe 11 nur eine Schicht 9 aus formbeständigem Werkstoff vorgesehen, so dass die Deckplatte 3 unmittelbar auf der zur Scheibe 11 gehörenden Schicht 10 aus elastischem oder plastischem Stoff aufliegt. Die Fig. 5 und 6 zeigen Varianten des Dichtrings 6 und der Scheibe 11.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungen beschränkt. Zwischen der Deckplatte 3 und der Scheibe 4 bzw. 11 kann zusätzlich zur Verringerung der Reibung in an sich bekannter Weise eine nicht dargestellte Gleitschicht vorhanden sein, so dass bei Horizontalkräften die Deckplatte 3 sich auf der Scheibe 4 bzw. 11 bis zum Anliegen an die Innenwand 1c des Topfs 1 mit geringer Reibung verschiebt, so dass eine Überbeanspruchung des Dichtrings 6 aus diesen zusätzlichen Kräften vermieden wird.

Außerdem können zwischen dem Druckkissen 2 und der Innenwand 1c des Topfs 1 eine oder zwei Schichten mit niedrigem Reibungswert angeordnet sein.

Claims

1. Gummitopflager für Tragwerke, insbesondere für Brücken, mit einem den Spalt zwischen Topfwand und kolbenartig wirkender, auf einem Druckkissen aus elastischem oder plastischem Stoff ruhenden Deckplatte abschließenden, an der Deckplatte anliegenden Dichtring und mit einer in dem von dem Dichtring umgriffenen Raum zwischen der Deckplatte und dem Druckkissen angeordneten Scheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Scheibe (4, 11) gleich der Dicke des Dichtrings (6) ist und dass die Scheibe (4, 11) zumindest zweischichtig ausgebildet ist, wobei eine Schicht (8, 10) der Schichten aus einem elastischen oder plastischen Stoff besteht und die andere Schicht (9) bzw. anderen Schichten (7, 7a, 9) aus einem formbeständigen Werkstoff bestehen.

2. Gummitopflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (4) aus drei Schichten (7, 7a, 8) besteht, von denen die mittlere Schicht (8) aus einem elastischen oder plastischen Stoff besteht, während die anderen beiden Schichten (7, 7a) aus einem formbeständigen Werkstoff gebildet sind.

3. Gummitopflager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) zumindest einen nach innen vorstehenden, ringförmigen Zungenansatz (5, 6a, 6b) mit einer der Dicke einer der Schichten (7, 7a, 8, 9, 10) angepassten Dicke aufweist.

4. Gummitopflager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zungenansatz (5) in der Ebene der aus einem elastischen oder plastischen Stoff bestehenden Schicht (8, 10) angeordnet ist.

5. Gummitopflager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zungenansatz in der Ebene der aus einem formbeständigen Werkstoff bestehenden Schicht (9) angeordnet ist.

6. Gummitopflager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Zungenansätze (6c, 6d) in der Ebene der aus formbeständigem Werkstoff bestehenden Schichten (7, 7a) angeordnet sind.

7. Gummitopflager nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer aus zwei Schichten (9, 10) bestehenden Scheibe (11) die an der Deckplatte (3) anliegende Schicht (10) aus einem elastischen oder plastischen Stoff besteht.