DE1959964A1

DE1959964A1 - Teilweise sphaerisches Lager zum Abstuetzen schwerer Lasten

Info

Publication number: DE1959964A1
Application number: DE19691959964
Authority: DE
Inventors: Harvey John Terence Crawford; Jarnecki Tadeusz Stefan
Original assignee: P S C EQUIPMENT Ltd; PSC EQUIPMENT Ltd
Current assignee: P S C EQUIPMENT Ltd; PSC EQUIPMENT Ltd
Priority date: 1968-12-03
Filing date: 1969-11-28
Publication date: 1970-06-25
Also published as: NL6918040A; GB1251199A; FR2025065A1

Description

P· S. C, Equipment Limited

Iver, Buckinghamshire

England

Patentanmeldung

!Teilweise sphärisches Lager sum Abstützen schwerer lasten

Die Erfindung betrifft teilweise sphärische Lager zum Abstützen schwerer Lasten, wie beispielsweise Brücken«

Teilweise sphärische Brückenauflager sind bekannt und umfassen im wesentlichen einen unteren Block, der aus einer korrosionsfesten Aluminiumlegierung gegossen und mit dem Brückenfundament verschraubt sein kann, einem oberen Block, der aus ähnlichem Material bestehen kann und eine obere Lastaufnahmefläche zur Aufnahme eines leils der Brücke aufweist, sowie ein lastübertragendes Zwischenstück, das zwischen dem unteren und dem oberen Block angeordnet ist. Die obere Fläche des Zwischenstücks ist gewöhnlich flach und mit einer reibungsverringernden Schicht _s aus bei»·

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spielsweise Polytetrafluorethylen, abgedeckt, wobei diese Oberfläche mit einer Platte aus rostfreiem Stahl zusammenwirkt, die an der Unterseite des oberen Blocks befestigt ist. Der obere Block ist somit gegenüber dem Zwischenstück gleitend geführt, um Langenänderungen der Brücke infolge von Semperaturschwankungen auszugleichen· Die untere Fläche des Zwischenstücks ist gewöhnlich konvex ausgebildet, um mit einer entsprechenden konkaven Fläche des unteren Blocks zusammenzuarbeiten, und zwischen diesen beiden Flächen befindet sich eine reibuiigsverringernde Schicht, aus beispielsweise Polytetrafluoräthylen, die es ermöglicht, daß das Zwischenstück und damit der obere Block gegenüber dem unteren Block eine Sippbewegung ausführen kann. Dadurch wird eine Bewegung der Brücke gegenüber ihrem Fundament ermöglicht·

Bei Brücken verläuft die wesentliche auf die Ausdehnung und Zusammenziehung zurückzuführende Bewegung in Längsrichtung der Brücke, wobei diese Bewegung durch die Gleitflächen zwischen dem oberen Block und dem Zwischenstück ermöglicht wird· Durch die konkave und die zugeordnete konvexe Gleitfläche des Zwischenstücks bzw. des unteren Blocks wird auch eine Sippbewegung der Brücke ermöglicht» Ss können jedoch auch seitliche Kräfte auf die Brücke einwirken und diesen seitlichen Kräften sollte Widerstand entgegengesetzt werden, um eine seitliche Bewegung zu verhindern.

Bs ist bekannt, den oberen Block eines jeden lagere mit nach unten vorspringenden seitlichen Flanschen zu versehen, die an den Kanten des Zwischenstücks anliegen. Han hat bisher angenommen, daß dies erforder-

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lieh ist, um die Möglichkeit einer Kippbewegung der Brücke beizubehalten. Es wurde jedoch gefunden, daß dann, wenn die auf das Lager ausgeübte seitliche Last etwa 10 % der nach unten gerichteten Lagerbelastung überschreitet, das Zwischenstück das Bestreben zeigt, aus dem konkaven Teil des unteren Blocks nach oben herauszutreten·

Es ist Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein teilweise sphärisches Brückenauflager zu schaffen, bei dem die vorstehend erwähnte Neigung des Zwischenstückes aus dem konkaven Teil des unteren Blocks nach oben herauszutreten, verhindert wird, während die Möglichkeit des Lagers zur Durchführung einer Kippbewegung erhalten bleiben soll.

Erfindungsgemäß wird ein teilweise sphärisches Lager zum Abstützen schwerer Lasten, wie beispielsweise Brücken, mit einem unteren Block, einem oberen, mit einer Lastaufnahmefläche versehenen Block und einem laetubertragenden Zwischenstück, das zwischen dem unteren und dem oberen Block angeordnet ist, wobei zwischen den miteinander zusammenwirkenden Flächen des unteren Blocks und des Zwischenstücks wie auch des Zwischenstücks und des oberen Blocks ein reibungsverringernder Belag angeordnet ist, und wobei ein Paar dieser miteinander zusammenwirkenden Flächen teilweise sphärisch ausgebildet ist, vorgeschlagen, bei dem der obere Block und der untere Block miteinander zusammenwirkende Flächen aufweisen, die eine Bewegung des oberen Blocks gegenüber dem unteren Block in wenigstens einer horizontalen Richtung und der entsprechenden Gegenrichtung auf ein Minimum reduzieren.

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Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der obere Block gegenüber dem unteren Block eine Gleitbewegung in einer Richtung und der entsprechenden Gegenrichtung ausführen kann, während eine Bewegung zwischen dem oberen Block und dem unteren Block in einer weiteren dazu rechtwinkligen Richtung und der entsprechenden Gegenrichtung durch flache Stützflächen auf ein Minimum reduziert ist, und daß eine Stützfläche eines ^edsn Stützflächenpaares durch eine Druckplatte gebildet ist, die ein Puffer au3 federndem Material trägt. .

Bin weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die Bewegung des oberen Blocks gegenüber dem unteren Block durch ringförmige _t im Querschnitt bogenförmige Lagerflachen auf ein Minimum reduziert ist, wobei eine dieser Lagerflächen am unteren Block und die andere an einem ringförmigen Flansch ausgebildet ist, der vom oberen Block nach unten vorspringt.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausfütirungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.'Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfin-

dungsgemäß ausgebildetes Brückenauflager,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lager nach Fig. 1, wobei in einer Hälfte der Figur der obere Block entfernt ist,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine wei-

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tere Ausführungsform eines teilweise sphärischen. Brückenauflsgers gemäß Linie III-III in Pig. 4-,

Fig» 4- eine Draufsicht auf das Lager nach Pig. 3 j wobei in einer Hälfte der Figur der obere Block entfernt ist,

Pig. 5 einen Querschnitt? einer weiteren Ausführungsform eines teilweise sphärischen Bruckenauflagers gemäß Linie Υ-Ύ in Fig. 6 und

Pig» 6 aine !^aufsieht auf das Lager nach 2ig· 5* tfoboi in. einer Hälfte der Figur.· dor obere Block entfernt ist.

Das in den Pig. I und 2 dargestellte, teilweise sphärische Brückenauflager umfaßt einen unteren Block 1 aus einer korrosionsbeständigen Aluminiumlegierung, der geeignet ist, mittels durch Bohrungen 2 ragende Zapfen mit dem Brückenfundament verbunden zu werden. Es ist außerdem ein oberer Block 3 aus Gußstahl vorge* sehen, der eine Last aufnahmefläche 4 und Bohrungen 5 aufweist, so daß der obere Block 3 an einem Brückenteil befestigt werden kann« Zwischen dem unteren Block 1 und dem oberen. Block 3 ist ein lastubertragendes Zwischenstück 6 angeordnet, das aus ähnlichem Material besteht wie der untere Block. Die obere Fläche des Zwischenstücks 6 ist mit einer Schicht 7 aus reibungsverringerndem. Material, a» B. Polytetrafluorethylen versehen, die mit einer Platte 8 aus rostfreiem Stahl zusammenwirkt, die mit der unteren Fläche des oberen

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Blocks 3 verbunden ist. Aufgrund der eine geringe Reibung aufweisenden Oberfläche ist der obere Block 3 gegenüber dem Zwischenstück 6 gleitfähig. Die untere Fläche des Zwischenstücks 6 ist konvex und teilweise sphärisch ausgebildet und zwar komplementär zur konkaven Oberfläche des unteren Blocks 1. Zwischen diesen beiden komplementären Flächen befindet sich eine Schicht 9 aus reibungsverringerndeia Material, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen. die es dem Zwischenstück 6 ermöglicht j gegenüber dem unteren Block 1 eine Kippbewegung auszuführen„ Lippendichtungen 10 und 11 halten Staub und andere !fremdkörper von den öleitflächen fern. Hilfsbolaen 12 dienen dazu, den unteren Block 1, das Zwischenstück 6 und den oberen Block 3 i*& zusammengebauten Zustand zu halten» Diese Bolzen können entfernt xierden oder ßis können durch Abscheren beim Gebrauch der Lager durchtronnt werden.

Der obere Block 3 ist mit zwei Flanschen 13 versehen, die nach unten vorspringen« An jedem der Flansche 13 ist eine Platte 14 aus rostfreiem Stahl befestigt, die als Stützfläche dient. Der untere Block 1 ist bei 15 mit einer Ausnehmung versehen, und innerhalb jeder Aus» nehmung 15 ist ein Puffer 16 aus federndem Material, ε. B. Gummi, angeordnet. Jeder Puffer 16 trägt eine Metallplatte 17, von der eich ein Teil in der Ausnehmung 15 befindet. Die Außenfläche jeder Platte 1? ist mit einer Schicht eines reibungeverringernden Materials 18, a» B. Pöilytetrafluoräthylen, versehen. Die reibungsverringernde Schicht 18 liegt an der Stützfläche, der Platte 14- an. .

Bei einem gemäß Fig. 1 und 2 ausgebildeten, teilweise

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sphärischen Lager kann eine Bewegung des oberen Blocks 3 gegenüber dem unteren Block 1 in einer und der ent sprechenden Gegenrichtung durch eine Gleitbewegung der Platte β auf der reibungsverringernden Schicht 7 und durch eine Gleitbewegung der Platten 14 auf den reibungsverringernden Schichten 18 stattfinden. Außerdem wird eine Kippbewegung des oberen Blocks 3 ermöglicht, weil bei" einer leichten Kippbewegung des oberen Blocks 3 die Platten 14 sich in vertikaler Richtung über die reibungsverringernde Fläche 18 bewegen, wodurch die Platten 17 aus der vertikalen lage verschwenkt werden und das federnde Material 16 verformen. Dies ist möglich, da das federnde Material 16 zwar verformt, nicht aber zusammengepreßt werden kann. Die Puffer 16 hindern jedoch den oberen Block 3 daran, sich seitlich relativ zum unteren Block 1 zu bewegen, falls durch die Brücke ein seitlicher Druck ausgeübt wird. Die Berührungsfläche zwischen den Platten 14 und den Schichten 18 verändert sich während der Gleitbewegung und der Drehbewegung des Brückenlagers nicht, wodurch. der Widerstand gegenüber einer seitlichen Bewegung unbeeinträchtigt bleibt.

Das in den Pig. 3 und 4 gezeigte teilweise sphärische Tager umfaßt einen unteren Block 19, einen oberen Block 20 und ein lastübertragendes Zwischenstück 21. Eine Schicht aus reibungsverringerndem Material 22 liegt zwieclien dem konkaven Teil des unteren Blocks 19 und dem konvexen Teil des Zwischenstücks 21 und eine weitere Schicht 23 aus reibungsverringerndem Material liegt zwischen dem oberen Block 20 und dem Zwischenstück 21. Bei dieser Ausführungsform ist der obere Block 20 im Grundriß kreisförmig und ist mit

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einem ringformisen Plansch 24- versehen, wobei sich zwischen diesem und einer damit zusammenwirkenden Legerfläche des unteren Blocke 19 eine Schicht 25 aus reibungsverringemdem Material befindet, die in vertikaler Richtung betrachtet gekrümmt verläuft.

Bei dieser besonderen Ausführungsform wird eine horizontale Relativbewegung zwischen dem oberen Block 20 und dem unteren Block 19 in allen radialen Richtungen auf ein Minimum reduziert, während gleichzeitig die Anordnung so getroffen ist_t daß der obere Block 20 relativ zum unteren Block 19 eine Kippbewegung ausführen kann.

Die Größe der Bsrührungsflache zwischen dem ringförmigen Plansch 24 und der Schicht 25 bleibt während der Kippbewegung konstant, so daß der Widerstand gegen eine Radialbewegung nicht beeinträchtigt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach l^?is· 5 und 6 umfaßt das teilweise sphärische Lager einen unteren Block 26, einen oberen Block 27 und ein lasttibertragendes Zwischenstück 28. Schichten 29 und 30 aus reibungsverringemdem Material liegen zwischen dem unteren Block

26 und dem Zwischenstück 28 bzw. zwischen dem Zwischenstück 28 und dem oberen Block 27« Bei dieser Ausführungs· form weist der untere Block 26 eine ringförmige Ausnehmung 31 auf, in der ein ringförmiger Puffer 32 aus federndem Material gelagert ist, der an einem ringförmigen Flansch 33 anliegt, der sich vom oberen Block

27 aus nach unten erstreckt. Dar Puffer kann jedoch auch am Plansch 53 angeordnet sein·

Ansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

Teilweise sphärisches lager sum Abstützen schwerer lasten, wie beispielsweise Brücken, mit einem unteren Block, einem oberen, mit einer lastaufnahmeflache versehenen Block -und einem lastubertragendezi Zwischen«· stück* das sv/ischen dem tinteren im& dem oberen Block angeordnet ist, wobei zwischen den miteinander zusammenwirkenden Flächen des unteren Blocks und des Swischsnstücks«, wie auch des Zwischenstücks und des oberen Blocks ein reibungsverringernder Belag angeordnet ist, und wobei ein. Paar dieser miteinander zu-, sammenwirkenden Flächen teilweise sphärisch ausgebil·- det ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Block (3, 20, 27) und der untere Block (1, 19, 26) miteinander zusammenwirkende Flächen (14, 18 ϊ 24-, 25; 31» 32, 33) aufweisen, die eine Bewegung des oberen Blocks gegenüber dem unteren Block in wenigstens einer horizontalen Richtung und der entsprechenden Gegenrichtung auf ein Minimum reduzieren.

2« Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Block (3) gegenüber dem unteren Block (1) eine Gleitbewegung in einer Richtung und der entsprechenden Gegenrichtung ausführen kann» während eine Bewegung »riechen dem oberen Block (3) und dem unteren Block (1) In einer weiteren, dazu rechtwinkligen Sichtung und der entsprechenden Gegenrichtung durch flache Stützflächen (14-, V) auf ein Minimum reduziert ist, und daS eine Stützfläche eines jeden Stützflächenpaares durch eine Druckplatte (17) gebildet ist, die ein Puffer (16) aus federndem Material trägt·

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3. Lager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ijeaor Puffer (16) in einer Ausnehmung (15) des unteren Blocks (1) angeordnet ist und daß sich $eil jeder Druckplatte (17) in dar Ausnehmung (15) befindet·

4» Lager naoii Anspruch 1 und 2_t dadurch gekennzeichnet, daß die andoz-a. Sttibaf lache ©Ines jeden fltützfläcb.enpaarea (Lr-vch zj.xlq Platts (14) aus rostfreiem .Stahl besteht, die ns. einem· Plansch (13) befestigt lot w der VO& oberen Block (3) nach unten vorspringt«

5, laser nach Anspruch 1. dadurch gekennseichnet, daß clio Bewegung &c& ubsrür. Blocks (20, 27)'gegenüber dem unterori Block (19. 26) in allen horizontalen, radialen Richtungen durch x-ingförmige, im Querschnitt bogenförmige Lagerflächen (25; 31, 32) auf ein Minimum, reduziert ist, wobei eine dieser Lagerflächen am unteren Block und die andere an eines ringföreigen Flansch (24; 33) ausgebildet ist, der vom oberen Block nach unten vorspringt.

6· Zager nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennselchnet, daß die Bewegung dee oberen Blocks (27) relativ sun unteren Block (26) in allen horisontalan» radialen Richtungen durch ringföraige legerflächen euf ein Minimum reduziert ist, wobei eine dieser X&gerflachen durch einen ringförmigen Puffer (32) aus federndes Material gebildet ist, den entweder der untere Block (26) oder ein ringförmiger Plansch (33) trägt, der sich vom oberen Block aus nach unten erstreckt, wobei die andere dieser legerflächen entweder durch den unteren Block oder den Flansch gebildet ist.

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