DE1961561U

DE1961561U - Gleitlager.

Info

Publication number: DE1961561U
Application number: DEA18647U
Authority: DE
Inventors: Wolfhart Dipl Ing Andrae; Luis Dipl Ing Wintergerst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-07-18
Filing date: 1962-07-18
Publication date: 1967-06-08

Description

Gleitlager

Die Erfindung betrifft Gleitlager für die ebene Gleitbewegung von Brücken und dgl..

Die Gleitflächen der im Maschinenbau und im Brückenbau seit langem bekannten Gleitlager bestehen im allgemeinen aus Metall. Zur Verminderung der Gleitflächenreibung werden Gleitmittel, wie Öl, Fett, Greghit, Molybdänsulfid usw. verwendet. Auch Kunststoff-Gleitlager, die mit und ohne Gleitmittel verwendet werden, sind bereits bekannt. Bei kleinen Pressungen in der Gleitfläche ergeben sich im allgemeinen geringe Reibungswerte. Bei sehr hohen Pressungen, wie sie bei Lagern im Brückenbau auftreten, können

die Reibungswerte unzulässig hohe Werte erreichen. Die Lager neigen dann zum Fressen.

Für hohe Pressungen wurden deshalb Kunststoffgleitlager kaum verwendet. Als Baustoff für korrosionsbeständige Lager ist im Maschinenbau auch bereits Polytetrafluoräthylen (PTFE) verwendet worden, wobei sich die angewendeten Pressungen und die Gleitgeschwindigkeiten aber innerhalb der auch für andere ¥erkstoffe benutzten ¥erte bewegten und hauptsächlich die Korrosionsbeständigkeit des PTFE-Kunststoffes seine Verwendung bestimmte.

Es wurde gefunden, daß die Reibungswerte von PTFE im Gegensatz zu allen anderen bisher bekannten Gleitwerkstoffen mit wachsender Flächenpressung abnehmen und bei sehr hohen Pressungen und geeigneter ¥erkstoffpaarung Werte in der Größenordnung der rollenden Reibung erreichen. Voraussetzung hierfür sind geringe Gleitgeschwindigkeiten, wie sie bei Lagern im Brückenbau vorkommen. Die Erfindung besteht demgemäß in einem Gleitlager für die ebene Gleitbewegung von Brücken und dergl., das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Metall- und eine aus Kunststoff, insbesondere Polytetrafluoräthylen (PTFE) bestehende Platte aufeinander gleitend verschiebbar angeordnet sind, wobei die Kunststoff- insbesondere PTFE-Platte an den Seitenflächen aus der Fassung vorstehend und die tragende Fläche bildend unverschieblich gefaßt ist, vorzugsweise in einer stählernen Platte (Grundplatte 1).

Unter den mit Rücksicht auf die geringe Reibung gewählten hohen Pressungen verformt sich der Kunststoff plastisch und fließt (kalter Fluß), und zwar sowohl bei der Verwendung von PTFE als auch anderer, ähnlicher Kunststoffe. Wegen der erfindungsgemäßen Fassung der Kunststoff-, insbesondere PTFE-Platte sind in seitlicher Richtung dann keine plastischen Verformungen (kalter Fluß) mehr möglich.

Der für die Herstellung der Kunststoffplatte verwendete Kunststoff, vorzugsweise PTFE, kann in reiner Form oder mit Zusätzen verwendet werden derart, daß die Oberfläche aus dem Kunststoff

besteht, während die Zusätze die Platte in ihrer Masse verfestigen. Der Plattenmasse können z.B. 10 bis 15% Glasfasern zugesetzt sein, auch kann die Masse Graphit- oder Molybdänsulfidzusatz enthalten. Je nach Art und Zusammensetzung des Kunststoffes wird die Breite des Spaltes zwischen Gleitplatte und Einfassung der Kunststoffplatte so gewählt, daß der kalte Fluß nach einer geringen plastischen Verformung des freien Randes der Kunststoffplatte im Spalt zum Stillstand kommt. Die erforderliche Spaltbreite läßt sich durch Standversuche ermitteln; bei einer zweckmäßigen Ausführungsform betrug sie 1,5 mm. Sie kann im Bereich zwischen 0,5 und 3,0 mm liegen.

Durch das plastische Verhalten besonders des Kunststoffes PTFE werden kleine Unebenheiten in der auf der Kunststoffplatte gleitenden Gleitplatte ausgeglichen. Es wird also eine gleichmäßige Pressung in der gesamten Gleitfläche erreicht, was bei den bisherigen Gleitlagern ohne plastische Zwischenschicht nicht möglich war. Die plastischen Eigenschaften der Kunststoffplatte gestatten außerdem kleine Kippbewegungen, was besonders für den Brückenbau von Bedeutung ist.

Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele. gemäß der Erfindung ausgebildeter Gleitlager schematisch vereinfacht dargestellt sind.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes

Gleitlager mit PTFE-Platte.
Fig. 2 und 3 zeigen Grundrißformen von Lagern nach Fig. 1 bei

weggenommener oberer Metallgleitplatte. Fig. ka und b zeigen verschiedene Aufteilungen der PTFE-Gleitflache.

Fig. 5 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch eine andere Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten, mit einer Kippmöglichkeit ausgestatteten Gleitlagers.

Fig. 6 ist eine zu Fig. 5 gehörende Untersicht bei weggenommener unterer Deckelplatte und weggenommenem Schutzblech.

Pig. 7 ist ein senkrechter Mittelschnitt durch eine weitere

Au s führungsfοrm,
Pig. 8 ist ein senkrechter Mittelschnitt durch eine noch andere Ausfuhrungsfοrm;

Pig. 9 ist eine zu Pig. 8 gehörende Untersicht bei weggenommener Grundplatte und weggenommenem Schutzblech.

Fig. 10 bis 12 sind Schnittdarsteilungen, die Abwandlungen von Einzelheiten erfindungsgemäß ausgebildeter Gleitlager zeigen.

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 bis 3 besteht das Lager aus einer stählernen Grundplatte 1, in welche eine aus PTFE bestehende Platte 2 eingelassen ist. Diese Kunststoffplatte 2 steht um den Betrag s über die Oberfläche der Grundplatte 1 hervor. Auf der Kunststoffplatte 2 liegt eine stählerne Gleitplatte 3 auf, deren Unterfläche poliert oder mit einem Überzug k versehen ist. Dieser Überzug h kann aus Metall oder Kunststoff bestehen und an der Oberfläche poliert oder von gleichwertiger Oberflächenbeschaffenheit sein. Für den Überzug k wir—d zweckmäßig ein die Gleitplatte 3 zugleich gegen Korrosion schützender Werkstoff gewählt". Als Überzugsmetall eignet sich Hartchrom, als Überzugskunststoff Polyamid. Der Polyamidüberzug ist besonders günstig, weil er leicht geschliffen werden kann, sehr stoßfest ist und gut gegen Korrosion schützt.

Der Betrag s ergibt die Stärke des Spaltes zwischen der Kunststoffplatte 2 und der Gleitplatte 3; wegen der Abnützung der Platte beträgt s mindestens 0,5 mm.

Die Grundrißform des Lagers kann beliebig gewählt werden, z.B. rechteckig wie in Fig. 2 oder rund wie in Fig. 3· Der mögliche Gleitweg ist in Pig. 2 und 3 mit s bezeichnet.

Statt die Kunststoffplatte 2 in einer Vertiefung der Grundplatte zu fassen, kann auch ein die Kunststoffplatte umgebender Haltering auf einer Grundplatte befestigt, z.B. aufgeklebt sein.

W±e ±η Fig. 2 und 3 gezeigt, kann zwischen der durch die Grundplatte 1 gebildeten seitlichen Fassung der Kunststoffplatte 2 und dieser selbst eine Dichtung 5 ^aus Kunststoff oder Metall angeordnet werden.

Die Gleitlager werden im Bauwesen im allgemeinen zwischen Betonteilen eingebaut. Die nach den z.Z. geltenden Vorschriften zulässigen Betonpressungen sind oft niedriger als die Pressungen in der Gleitfläche, welche hier mit Rücksicht auf die dann niedrige Reibung des PTPE so hoch wie möglich gewählt werden. In weiterer Ausbildung der Erfindung werden deshalb die Kunststoff gleitflächen in mehrere Teilflächen unterteilt, deren Abstände so gewählt sind, daß durch die Grundplatte 1 bzw. die Gleitplatte 3 eine Verteilung der Last auf eine größere Fläche erfolgt, so daß die zulässigen Betonspannungen nicht überschritten werden.

Bei dem Beispiel nach Pig. 4a sind mehrere kleine Kreisplatten aus PTFE innerhalb einer. Platte 1 ' gehalten, die entweder selbst der Grundplatte 1 entspricht oder mit einer der Grundplatte 1 entsprechenden Platte fest verbunden, z.B. verklebt sein kann. Die Pressungen auf die über der Gleitplatte J und unter der Grundplatte 1 liegenden Teile ändern sich dabei dank der lastverteilenden Wirkung der vorzugsweise stählernen Platten 3 und 1 nicht, wenn der lichte Abstand der PTFE-Scheiben 6 oder -Streifen 7 nicht größer ist, als etwa die doppelte Dicke der Platten 1 bzw.3· Bei einer beispielsweisen Ausführung wurden die Scheiben 6 zur Befestigung in 1,5 mm tiefe Vertiefungen der Grundplatte 1 eingelegt. Man kann die Scheiben 6 aber auch in eine gelochte Blechplatte einsetzen und diese an der Oberfläche einer Grundplatte wie 1 befestigen, z.B. ankleben.

Bei dem Beispiel nach Fig. 4b sind Streifen 7 aus PTFE in einer der Halteplatte 1' des Beispiels nach Fig. 4a entsprechenden Halteplatte 1 ' ' gehalten. Die die Streifen 7 in der Halteplatte 1 «»

6- ■■■;■■ . ' - · ·»-■-*-■■.■-;■■ - · . .'■:-

^»Β. herausgehobelten Nuten aih&an!den JEnden durch a'.B,.·: eingeklebte' Aböohlußplättohen 8» voraugsweiöQ aus/Stahl, ver .sohlGööen* *' ;^: -,; -■=■ ^;' ■ ·'-/' ■. '· .'-■"" ' .[.■}■> ■ ■ ■

"Um größe i*e..kißpWinkel zu ermöglichen, lcann ein !•'ausgebildetes.Gleitlager"mit einem kipxjgelenk yatbunden werden, .'.Fig. 5 und 6 aeigt»- Sei diesem Bö'iBpiel lät aaaf Kipp'gelBnk ein

ÖuamltopfgelenkVii'Da die GuiraniisvvißGhenläse e-lastiöph und plastiech" '■■ ist, entöteli't .ein'bbwegliohes und um jede-; beliebige'horizontale

Aoh3'e ki^pb'ares Lage^. Bei dem' gejsei'onneten-.Ko.inbinationsbeispiel ;ls'b'.das' 3?T2?E-Gieitläger\Oben und das Gummitopflager unten vor-'ges-ehen;, Auf einem" Betonbauteil 18 iöt unter; 2wi£fQheni3chaltung .'.

einer Möiitelaohicht 9 eine Deekelplatte 11 .angeordnet, die in den

topfartigen Bauteil 15 deckelartig hineinragt"und das in diesem , ahßeordnete Gumaikicsen ,16 einschließt, dessen -Rändfcereich duroh

Mohtungsringe 12 gediöhtet ist* Die Deokejyplatte 11 ist durch .einen Ankerdübel 10 im Betonbauteil 18 gehalten* Die Oberöeite dea topfartigen Bauteils¹ 13 ist naoh Art der Grundplatte 1 des Beispiels nach Fig. 1 bis '3 verwendet* Auf ihr ist die teilweise

versenkte·'PiClPE-Platte 2 angeordnet. Auf dieser- liegt die ' GLeit- _; ■ platte 3 auf, die durch einen Ankerdübel 14 mit dom aufgelagerten

oberen Betonbauteil 15 verbunden ist« !Des* V.erschieberaum.ist · ■ , "durch ein Schutzblech 17 abgedeckt.: ■.; ^ ■■':■", ^ <*"'

•V Eine abgev/andelte Ausführung ergibt eich, wenn die Unterfläche der beckelplatte 11 als'Gleitfläche, verwendet und"die i^ eine ; Grundplatte·eingelassene ^SPE-Platte S^-darunter angeordnet wird.

Bei langen, sohmalen Kipp-Gleitlagern kann es awöokmäßig sein, \._f das erfindungsgemäß ausgebildete Gleitlager mit einem /stählernen .Kippgelenk z\\ kombinieren* wie in IPig. 7 geaeiet.· Bei diesem Linienkipplager ruht die Bodenplatte 19 wieder unter Zwisohen-• achaltung einer HortelachiCht 9 auf dem unteren· Bauwerksteil Eine Ki/m-latte'21 liegt mit ihrer konvexen Unterseite auf der

ρ «

bodenplatte 19 auf. Die Oberaeite der Ki£>B~latte 21 umschließt ahnlich wie.die Grundplatte T des Boispiöls nach Pig. 1 bis 3 ■

die .PTtfß-Platte 2, auf der die .'Gleitplatte ^.,aufliegt, deren . Unterseite', sweokniäßig wieder mit einem Kunststoff-.oder Hartchrom-'■■ übersug nach Art des oben beschriebenen "Überzuges 4 versehen ist. Das Schutzblech 17 ist am Umfang dra*Kipp5lätte 21 ■ befestigt, vorzugsweise angeschweißt* . \ ■ ■ ' '

Wie Pig» 8 und 9 seigen/ kann bei Kombinationen von erfindungs-, gemäß ausgebildeten Gleitlagern und Giimmitopf lagern die Gleitbewegung 'durch seitliche Führungsleisten auf eine bestimmte Sichtung beschränkt sein} zur. "Verminderung.der Reibungskräfte an den seitlichen Führungsleisten werden zw.eolonäßig auch hier PIPE*- . Streifen aufgesetzt oder eingelassen. Im Gegensatz zu dem Beispiel nach Fig.; 5 und 6 ist-hier, der dem topf artigen Bauteil 1*3; "entsprechende-Bauteil 23 nicht _;rund, sondern rechteckig? dementsprechend ist auch die Gleitplatte 3¹ reohteokig. Sie fühi't sich mit an ihr befestigten, z.B. angeschraubten Leisten 24 auf den seitlichen Außenflächen des topfartigen Bauteils 23» und zwar hier unter Zwischensohaltung von' PTFE^Le is teil 25, die in die seitlichen Außenflächen des topfartigen Bauteils 25 teilweise eingelassen sind*.'.' ■"";/';;'■ ' *^;. / '-:; '" ^: "■■- -_.:;_;:- ^ ^: _: - ■■···--.>■ ■ -. ·■ .

Der", Materialbedarf für ein solches¹, allseitig oder nur längsver~ schiebliches^Linienkipplager 1st sehr''klein.» ' "^ ' '

/Bei ku'gelf örraigö'r Gleitfläohe ei*häl"t'■> man 'entapreohencl ein IPunkt*-

Kippgleitlages?·«'."■:";■■:■· -;; ,. : " ^;.■::■■''',.'^:-■ · - -^ :*■;

. '-/ ■ ■■ ■ '-: " ■- i' ·. ' - · . .■".-"".-. · ■-■■ ' · '""** r ,Das Beispiel nach Pig# 10 entspricht im wesentlichen den Beispielen nach Fig. 1 bis 3. Die" in Fig. 2 und 3, angedeutete Dichtung 5 swiochöB der die Kunststoffplatte 2 umgebenden seitlichen Fassung "und der Kunststoffplatte 2 selbst reicht bei der Ausfährung nach Hg. 10 links vom Boden. der Ausnehmung der' Grundplatte 1 biB in den Spalt a' hinein. Bei der Ausführung nach Fig. .11 rechts reicht sie nicht bis· auf den Boden döi* .die PÜ?FE~Platte 2 aufnehmenden

Aussparung der Platte 1 hinab, so daß der Boden biß. saum'Band mit'

P5CFE bedeckt ist» ' '■':·"

Wie Fig. 11 aeigt» kann^der Band der Kunststoffplatte 2 im Bereich

Claims

des Spaltes s bei 3I abgeschrägt sein, was die Begrenzung unerwünschten Fließens erleichtert. Die Auflagefläche 32 am Boden der die PTFE-Platte 2 aufnehmenden Vertiefung der Grundplatte 1 ist hier profiliert oder aufgerauht. Bei der Ausführungsform nach Pig. 12 ist unter der Kunststoffplatte 2 eine elastische und/oder plastische Schicht 33, z.B. aus Gummi oder Kunstgummi, angeordnet. Diese ist zweckmäßig durch eine Dichtung 34 aus Metall oder Kunststoff am Umfang und nach oben abgedichtet. Damit sind größere Kippbewegungen als bei der Ausbildung nach Fig. 1 bis 3 möglich. Schutzansprüche

1) Gleitlager für die ebene Gleitbewegung von Brücken und dgl. dadurch gekennzeichnet, daß eine Metall- und eine aus Kunststoff, insbesondere Polytetrafluoräthylen (PTFE) bestehende Platte aufeinander gleitend verschiebbar angeordnet sind, wobei die Kunststoff - insbesondere PTFE-Platte an den Seitenflächen aus der Passung vorstehend und die tragende Fläche bildend unverschieblich gefaßt ist, vorzugsweise in einer stählernen Platte (Grundplatte 1).

2) Gleitlager nach Anspruch 1 mit PTFE-Platte, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Gleitplatte (3) auf der Seite der PTFE-Platte (2) einen reibungsvermindernden Überzug (4) aus Metall, z.B. Hartchrom oder Kunststoff, z.B. Polyamid besitzt.

3) Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (§;) zwischen Oberkante Fassung (Grundplatte 1) und Unterkante Gleitplatte (3) mindestens 0,5 mm und höchstens 3»° mm beträgt.

4) Gleitlager nach Anspruch 1 mit PTFE-Platte oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der seitlichen Passung (i) der PTPE-piatte und der PTFE-Platte (2) selbst eine

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Dichtung (5, 5¹, 5'') aus Kunststoff oder Metall angeordnet ist. (Flg.2,3,10).

5) Gleitlager nach. Anspruch. 1 mit PTFE-Platte oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der PTFE-Platte im Spaltraum ob.erhalb ihrer Fassung abgeschrägt (31 ) ist (Fig.1i).

6) Gleitlager nach Anspruch 1 mit PTFE-Platte oder einem der folgenden, dadurch, gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (32) für die PTFE-Platte (2) profiliert oder aufgerauht ist.

7) Gleitlager nach Anspruch 1 mit PTFE-Platte oder einem der folgenden bis einschl.5, dadurch gekennzeichnet, daß unter der PTFE-Platte (2) eine Schicht einer elastischen und/oder plastischen Masse (33) angeordnet ist (Fig.12).

8) Gleitlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische und/oder plastische Masse (33) durch eine Dichtung am Umfang und nach oben abgedichtet ist (Fig. 12).

9) Gleitlager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch die Vereinigung mit einem Kipplager zu einem Gleitkipplager (Fig. 5 bis 9).

10) Gleitlager nach Anspruch 1 mit PTFE-Platte, dadur^ch gekenn zeichnet, daß anstelle einer großen PTFE-Platte (2) mehrere kleinere PTFE-Platten (6,7) angeordnet sind (Fig. ka,b).