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Elastisches Lager für Bauwerke Die Erfindung bezieht sich auf ein
elastisches Lager aus Gummi oder gumiähnlichem Kunststoff für Bauwerke zum Ausdleic
von ReLativbew*gungen zwischen Bauwerksteilen und von Ungenauig keinen.
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Es ist bekannt, an den Abstützungspunkten der Bauwerksteile dauerelastische
Zwischenpolster einzusetzen, die sich den unterschiedeichen Beanspruchungen anpassen,
allseitig frei. horizontale Bewegungen und Verkantungen zulassen und verhindern,
daß Bauverksbewegungen zu unkontrollierbaren Punkt- und Linienbelastungen führen.
Die meist aus synthetischem Gummi hergestellten Zwischenpolster müssen bei großen
horizontalen Verschiebungen verhältnismäßig dick gewählt werden, und da die Lastaufnahmefähigkeit
vom Verhältnis der Druckfläche zur freien Auswölbfläche sowie von der Härte des
Werkstoffes abhängig ist, muß mit zunehmender Lagerdicke auch die Lagerfläche vergrößert
werden. Der Werkstoffaufwand wächst demnach in der dritten Potenz zur Zunahme horizontaler
Bewegungen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein elastisches
Lager zu schaffen.das auch bei größeren auftretenden Horizontalverschiebungen keinen
wesentlich größeren Werkstoffeinsatz erfordert.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß kugelförmige
Gummikörper in einer auf die Belastung abgestimmten Anzahl und mit einem eine gegenseitige
Berührung vermeidenden Abstand zwischen den Flächen der Bauwerksteile angeordnet
sind. Wenn in bestimmten Einsatzfällen große Ilorizontalverschiebungen im Bauwerk
auftreten, wird bei einer solchen Lagerausbildung die Lagerhöhe nicht vergrößert,
weil keine den Werkstoff zerstörenden Sahubverformungen auftreten können. Bei geringen
horizontalen Verschiebungen
werden die Gummikugeln in horizontaler
Richtung leicht unter Schubbeanspruchung -verformt,- während bei gflißeren horizontalen
Bewegungen die Gummikugeln rollen. Die Rollbewogung ist bei einer der Druckbelastung
entsprechenden Anzahl von Gummikugeln weitestgehend unabhängig von der Größe der
Horizontalbewegung. Durch den Einsatz von Gummikugeln können im Gegensatz zu den
Ublichen Lagern auch unebene Flächen der Bauwerksteile gelagert werden, -uo daß
es nicht erforderlich ist, die Flächen vor dem Einbau der Lager tu glätten. Die
ausgleichende Wirkung der Gnmmikugeln sinkt ferner nicht bei abnehmender Temperatur,
was bei den bekannten Lagern bisher berücksichtigt werden mußte und sich auf eine
zusätzlich. VeF-dickung der Gummiplatten auswirkte. Auch-nehmen die Rückstellkräfte
beim erfindun6sgemißen Lager nicht mit mit d.rGrd'ßeder Horizontalbewegung zu, sondern
behalten nach Eintritt der Rollbewegung einen konstanten Wert. Schließlich ist ein
durch Gl ikageln gebidetes Lager nach allen Seiten hin in gleicher Weise beweglich,
was bisher nur mit kreisförmig begrenzten Gummiplatten erzielt werden konnte.
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In einer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung wird das elastische
Lager so ausgebildet, daß die kugelförmigen Gummikörper in Durchbrechungen einer
Platte aus porigem, zelligem oder schaumigem Gummi oder Kunststoff lose eingebettet
sind, deren Dicke gleich oder wenig größer ist als die der belasteten Gummikugeln.
Zweckmäßig ist es, daß die Durchbrechungen der Platte kugelstumpfförmige Gestalt
aufweisen und die Gummikörper formschlüssig umfassen. Die Platten aus hochelastischem
Werkstoff dienen gleichzeitig dem Schutz der Gummikugeln vor Verschmutzung und der
Abstandshalterung. Ferner werden die Gummikörper durch die Platten zu Einheiten
zusammengefaßt, die für sich handelsfähig sind und in der gelieferten Form verwendet
werden können, ohne daß ein fehlerhafter Einbau möglich ist.
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Eine weitere Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung ist darin
zu sehen daß die Gummikörper mit dem Gürtelteil in einer gelochten Platte, Folie
oder dgl. aus gummielastischem Werkstoff befestigt
SillU. Dabei
ist es vorteiLhaft, daß die Gummikörper und die sie verbindende Platte oder Folie
einstiickig sind, also aus ein und demselben Werkstoff bestehen. Die Platten oder
Folien behindern die Rollbewegung der GummiRörper kaum, während bei dieser Ausgestaltung
die Lager einfach hergestellt werden können und die Gummikörper auch während des
Transports oder auf der Baustelle nicht verloren gehen können, wodurch der Gebrauchswert
der Lager erheblich steigt. Auch können die Lager in großen Platten hergestellt
und durch Zuschneiden auf den Einzelfall abgestimmt werden. Diese Söglichkeit-besteht
außerdem auf der Baustelle. Damit die die Gummikörper verbindenden Platten oder
Folien große Nachgiebigkeit bei einer Rollbewegung der Gummikörper aufweisen, wird
noch vorgeschlagen, daß die Platten oder Folien Bewegungsfalten aufweisen, die sich
beim Rollen der Gummikörper nur zu verbiegen aber nicht oder wenig zu dehnen brauchen.
Bei dieser Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist es zum Schutz der Gummikugeln
weiterhin zweckmäßig, daß die einzelnen Gummikörper durch in Belastungsrichtung
angeordnete mit der Platte oder Folie verbundene Stege voneinander getrennt sind,
die die Höhe der bebelasteten Gummikörper aufweisen und das Lager in runde oder
mindestens mit drei Ecken versehene Felder aufteilen.
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~)as gleiche Lel kann dadurch erreicht werden, daß jeder Gummikörper
von einem mit der Platte oder Folie verbundenen Steg umweben und ist den Steg eines
benachbarten Gummikörpers durch Kleben oder dgl. verbunden ist. Das Lager wird dabei
aus Einzelelezentren zu beliebiger Größe zusammengefügt.
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Ausfiihrungsbeisviele der Erfindung werden durch die Zeichnung verauschaulicht
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein unbelastet es Lager, Fig.
2 einen Schnitt durch ein belastetes Lager, Fig. 3 bis 6 verschiedene Möglichkeiten
zur Halterung der Gummikörper und der Abdichtungen
Das elastische Lager nach Fig. 1 besteht aus den Gummikörpern1
aus Kunstgummi und aus einer Platte 2 aus Schaumstoff, in der Ausnehmungen 3 für
die Gummikörper 1 vorgesehen sind. Die Dicke der Platte 2 ist kleiner als der Durchmesser
der Gummikörper 1, so dan, die unter Last zusammengedrückten Gummikörper 1 mit der
Dicke der Platte 2 übereinstimmen. Wie durch die Fig. 2 veranschaulicht, werden
die Gummikörper 1 des auf einer Unterlage 4 ruhenden Lagerjaurch das Auflager 5
in eine Kugelstumpfform gepressteund und die Platte 2 füllt die zwischen den Gummikörpern
1 befindlichen Zwischenräume aus und schützt diese vor Verschmutzung. Außerdem wird
durch die Platte 2 die Lage der Gummikörper 1 vor dem Aufsetzen des Auflagers 5
bestimmt, so daß eine Gewähr für die richtige Lage der Gummikörper 1 gegeben ist.
Die Platte 2 kann auch ur einen geringen Betrag dicker sein als der Abstand 6 der
beiden Flächen 7 und 8 der Unterlage 4 und der Auflage 5. Dadurch liegt die Platte
2 leicht eingepresst zwischen den Flächen 7,8 und verhindert auch weitestgehend
den Eintritt von Feuchtiglceit, wenn die Platte aus zelligem Werkstoff hergestellt
ist. Die Ausnehmungen 3 können zylindrisch sein. also einfach durch Ausstanzen erzeugte
Durchbrechungen, in die die Gummikörper 1 eingeklemmt werden. Gecrä13 Fig. 1 sind
die Ausnehmungen 3 der Kugelform angepasst und umfassen die Gummikörper 1 nahezu
vollständig. Die in Fig. 1 dargestellten Lager können in ,ro Jen Flächen hergestellt
und nach Bedarf zugeschnitten werden. i?ür die meisten Einsatzfälle id; ein Kugel
durchmesser von 30 mm und eine Plattendicke von 24 mm zweckmä.3 Durch die Fig. 3
als Schnittdarsteltung und die Fig 4 als Draufsicht wird ein anderes Ausfithrungsbeispiel
veranschaulicht, bei dem die Gummikörper 1 durch eine in der Gürtel ebene angeformte
Platte 9 oder eine Folie zu einem Lager verbunden sind. Die dünnen Platten 9 sind
mit die Gummikörper umgebenden Fa]ten 10 versehen, damit beim Abrollen der Gummikugeln
1 vorwiegend eine Verbiegung in der Platte ' und weniger eine Dehnung auftritt.
Zum Schutze der Gummikörper 1 gegen Verschmutzung ist jede Kugel durch einen
Steg
11 eingerahmt bzw. abgeschirmt, der in Lastrichtung angeordnet und mit der Platte
9 verbunden ist. Die Stege 11 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Grundriß
gesehen quadratisch angeordnet, können aber auch kreisförmig oder sechseckig sein.
Die Platten 9 und die Stege 11 bestehen aus demselben Werkstoff wie die Gummikörper
1, so daß das ganze Lager mit einem einzigen Vulkanisationsvorgang hergestellt wird.
Diese Lager werden ebenfalls in großen Flächen hergestellt und durch Zuschnitt dem
jeweiligen -Einsatzfall angepasst.
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Durch die Stege 11 wird jeweils ein Feld 12 für einen Gummikörper
1 bestimmt und es ist möglich, je ein Feld mit einem ihn umgebenden Steg 11 herzustellen
und die Felder 12 mit den Stegen 11 aneinander zu kleben und so Lager in der erforderlichen
Größe herzustellen.
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Gemäß Fig. 5 wird ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem
die Stege 11 durch die Formgebung der Platten 9 ersetzt werden, wobei die Falten
10 einmal nach oben und einmal nach unten gerichtet sind und so die Gummikörper
1 schützende Felder 12 schaffen.
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Aus der Fig. 6 wird ein Ausführungsbeispiel entnehmbar, bei dem die
Platten 9 aus zwei Teilen für ich' also nicht gemeinsam mit den Gummikörpern 1,
hergestellt werden und den veranschaulichten Querschnitt aufweisen. Durch das Zusammenfügen
zweier Platten 9 entstehen die Ausnehmungen 3, in denen die strichpunktiert dargestelJen
Gummikörper 1 durch Einrasten befestigt werden.