DE19851255A1 - Seismischer Isolator, insbesondere Flachbett-Isolator für Schaukästen - Google Patents
Seismischer Isolator, insbesondere Flachbett-Isolator für SchaukästenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen seismischen Isolator,
insbesondere Flachbett-Isolator für Schaukästen.
Ein derartiger Isolator schützt ein seismisch zu isolierendes
Objekt, beispielsweise ein Ausstellungsstück in einem Museum oder
dergleichen, vor Erdbeben. In dieser Beschreibung ist mit der
Verwendung des Ausdruckes "seismisch zu isolierendes Objekt" ein
Gegenstand gemeint, der eine seismische Trennvorrichtung zum
Schutz vor Erdbeben bzw. Erschütterungen benötigt.
Ein herkömmlicher seismischer Isolator besteht aus X-Schienen 3,
die an einer fest auf einem Fundament angebrachten unteren
Platte 1 befestigt sind, Y-Schienen 4, die an der Unterseite
einer oberen Platte 2 über den X-Schienen 3 befestigt und
lotrecht zu den X-Schienen 3 angeordnet sind, und
Verbindungsblöcken 5, die die X-Schienen 3 und die Y-Schienen 4
miteinander verbinden, wie in Fig. 11 dargestellt. Obwohl dies in
der Zeichnung nicht gezeigt ist, ist zwischen dem seismischen
Isolator und dem Fundament eine Feder zur Rückstellung
erforderlich. Der Verbindungsblock 5 ist beweglich angeordnet, so
daß auf dessen unterem Abschnitt ein Wälzlager zum Festspannen
der X-Schiene angeordnet ist, während auf dessen oberem Abschnitt
ein weiteres Wälzlager zum Festspannen der Y-Schiene angeordnet
ist, und an dessen Mittelteil ferner ein Kugelgelenk angeordnet
ist. Auf dem seismischen Isolator ist ein seismisch zu
isolierendes Objekt 10 plaziert, so daß dessen Höhe um einen der
Höhe des seismischen Isolators entsprechenden Wert vergrößert
wird. Wenn das seismisch zu isolierende Objekt ein Schaukasten in
einem Museum oder dergleichen ist, kann es daher vorkommen, daß
einem klein gewachsenen Besucher ein Ausstellungsstück in dem
Schaukasten nicht auf Augenhöhe zur Betrachtung gegenüberliegt.
Vom ästhetischen Standpunkt her gesehen ist es ferner
vorzuziehen, den Schaukasten möglichst weit unten anzuordnen.
In Anbetracht des Vorstehenden ist es die Aufgabe der Erfindung,
einen neuartigen seismischen Isolator für ein seismisch zu
isolierendes Objekt bereitzustellen, insbesondere einen
seismischen Isolator des Flachbett-Typs für einen Schaukasten,
der ohne wesentliche Änderung an der Höhe des Schaukastens
installiert werden kann, selbst wenn er bei einem herkömmlichen
seismisch zu isolierenden Objekt eingesetzt wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen seismischen Isolator,
insbesondere Flachbett-Isolator für einen Schaukasten, mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
So macht eine Trage-/Transporteinrichtung die oben erwähnten
seismischen Isolatoren beweglich. Das Vorsehen eines
Reibungsdämpfers jeweils am Mittelteil der oberen und unteren
Platte ermöglicht eine Charakteristik des seismischen Isolators,
die mit einem Öldämpfer oder anderen Dämpfungsmitteln nicht
erhalten werden kann. Zum Beispiel kann der seismische Isolator
kompakt hergestellt sein und ist trotzdem in der Lage, selbst bei
großen Verschiebungen sicher zu dämpfen.
Obwohl zumindest zwei X-Schienenstränge und zumindest zwei
Y-Schienenstränge parallel zueinander vorgesehen sind, kann jeder
Strang durch eine gewölbte Schiene oder alternativ durch zwei
hintereinander angeordnete gewölbte Schienen gebildet sein. Wenn
ein Strang durch eine gewölbte Schiene gebildet ist, sind an
beiden Enden jeder gewölbten Schiene Kraftaufnehmer vorgesehen,
während bei Ausbildung eines Stranges durch zwei hintereinander
angeordnete gewölbte Schienen nur am Verbindungspunkt zwischen
diesen beiden Schienen ein Kraftaufnehmer vorgesehen sein
braucht. Wenn sich eine Erschütterung ereignet, wird der
Verbindungsblock entlang der gewölbten Schiene verschoben und
wenn die Erschütterung groß ist, dann stößt der Verbindungsblock
gegen den Kraftaufnehmer, damit dieser den Stoß aufnimmt. Da
somit die gewölbte Schiene die Rückstellwirkung bereitstellt,
kann von einer herkömmlichen Rückstellfeder abgesehen werden.
Der Verbindungsblock steuert die vertikale Verschiebung und
vollzieht eine Linearbewegung unter Beibehaltung seiner
horizontalen Ausrichtung, da der untere Abschnitt mit einem
Wälzlager die X-Schiene umspannt, der obere Abschnitt mit einem
Wälzlager die Y-Schiene umspannt und eine Tellerfeder am
Mittelteil vorgesehen ist. Das Vorsehen der Reibungsdämpfer am
Mittelteil der oberen und unteren Platte verbessert die Dämpfung
der Erschütterung zusätzlich.
Die in der oberen Platte vorgesehene Ausnehmung nimmt einen
Stützfuß fest auf, der an der Unterseite des seismisch zu
isolierenden Objektes nach unten abstehend befestigt ist, und
demzufolge kann die Höhe des seismisch zu isolierenden Objektes
je nach Tiefe der Ausnehmung entsprechend verringert werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Stirnansicht einer X-Schienenseite des
erfindungsgemäßen seismischen Isolators;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Isolators gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Zustand, in dem der seismische Isolator gemäß
Fig. 1 aufgrund einer Erschütterung nach rechts
verschoben ist;
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung eines
Verbindungsblocks;
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung eines
Kraftaufnehmers;
Fig. 6 eine Explosionsansicht der Bestandteile des
erfindungsgemäßen seismischen Isolators;
Fig. 7 eine Seitenansicht des seismischen Isolators gemäß
Fig. 1 mit daran angebrachter
Trage-/Transporteinrichtung;
Fig. 8 eine Seitenansicht zur Darstellung des seismischen
Isolators gemäß Fig. 7 in angehobenem Zustand;
Fig. 9 eine vergrößerte Stirnansicht einer an dem
erfindungsgemäßen seismischen Isolator zu befestigenden
Trage-/Transporteinrichtung;
Fig. 10 eine Seitenansicht gemäß Fig. 9; und
Fig. 11 eine Stirnansicht eines seismischen Isolators des
Standes der Technik.
Fig. 1 ist eine Stirnansicht zur Darstellung eines seismischen
Isolators im Normalzustand als Bezugsposition. Untere Abschnitte
von Verbindungsblöcken 5 sind jeweils mit zwei gewölbten
X-Schienen 3 in Eingriff, die hintereinander an einer unteren
Platte 1 befestigt sind. An einem Verbindungspunkt zwischen den
gewölbten X-Schienen 3 ist ein Kraftaufnehmer 8 vorgesehen. Auf
der Unterseite einer oberen Platte 2 sind Y-Schienen 4 lotrecht
zu den X-Schienen 3 befestigt. Obere Abschnitte der
Verbindungsblöcke 5 sind jeweils mit den Y-Schienen 4 in
Eingriff. In der oberen Platte 2 ist eine Ausnehmung 6
vorgesehen, die einen Stützfuß 7 fest aufnimmt, der an der
Unterseite eines seismisch zu isolierenden Objektes 10 nach unten
abstehend befestigt ist. Dies reduziert die Bauhöhe des seismisch
zu isolierenden Objektes 10. An einem Mittelteil 9-1 des
seismischen Isolators ist freistehend ein allgemein bekannter
Reibungsdämpfer 9 vorgesehen (siehe Fig. 6).
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten
seismischen Isolators. Die oberen Abschnitte der
Verbindungsblöcke 5 sind jeweils mit den beiden gewölbten
Y-Schienen 4 in Eingriff, die an der Unterseite der oberen
Platte 2 befestigt sind. Am Verbindungspunkt zwischen den
Y-Schienen 4 ist ein Kraftaufnehmer 8 vorgesehen.
Fig. 3 zeigt eine Bezugsposition für den Fall, daß das in Fig. 1
dargestellte seismisch zu isolierende Objekt 10 aufgrund einer
Erschütterung nach rechts verschoben ist. Die Verbindungsblöcke
5, 5 auf beiden Seiten werden pendelnd entlang der X-Schienen 3
nach rechts geschoben, am Ende der X-Schienen 3 angehalten und
dann nach links zur Mitte der X-Schienen 3 hin zurückgeschoben
und wieder nach rechts geschoben usw. Im Falle einer großen
Erschütterung stößt der linke Verbindungsblock 5 gegen den
Kraftaufnehmer 8, so daß der Kollisionsstoß absorbiert werden
kann. Natürlich gibt es auch Fälle, in denen der rechte
Verbindungsblock 5 nach links verschoben wird und gegen den
Kraftaufnehmer 8 stößt, wodurch der Stoß absorbiert wird.
Zusammen mit der Dämpfungswirkung des allgemein bekannten
Reibungsdämpfers 9 (siehe Fig. 6), der am Mittelteil 9-1 des
seismischen Isolators angebracht ist, kann auf diese Weise eine
wirksame seismische Isolierungsfunktion bereitgestellt werden.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht zur Darstellung des
Verbindungsblocks 5. Der Verbindungsblock 5 ist zwischen der
X-Schiene 3 und der Y-Schiene 4 vorgesehen. Ein unterer
Spannabschnitt 5-1 umspannt die X-Schiene 3 über ein
Wälzlager 11, während ein oberer Spannabschnitt 5-2 die
Y-Schiene 4 über ein Wälzlager 11 umspannt. Eine Mittelachse 5-4,
die an der Unterseite des oberen Spannabschnitts 5-2 befestigt
ist, verläuft jeweils durch den Mittelpunkt von vier
Tellerfedern 5-3, die zwischen den Spannabschnitten 5-1 und 5-2
hintereinander angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kraftaufnehmers 8.
Dieser Kraftaufnehmer 8 ist am jeweiligen Verbindungsabschnitt
zwischen X-Schienen 3 (oder Y-Schienen 4) befestigt, wenn der
X-Schienenstrang (oder Y-Schienenstrang) aus zwei hintereinander
angeordneten gewölbten Schienen gebildet ist. Wenn alternativ die
Stränge der jeweils aus einer einzelnen gewölbten Schiene
bestehenden X-Schiene 3 (oder Y-Schiene 4) parallel angeordnet
sind, werden die Kraftaufnehmer 8 an den Enden jeder gewölbten
Schiene waagerecht befestigt. Wenn das seismisch zu isolierende
Objekt 10 erschüttert wird, stößt der Verbindungsblock 5 gegen
den Kraftaufnehmer 8, so daß dieser den Stoß absorbiert.
In Fig. 6 ist die oben beschriebene Ausführungsform
dreidimensional mit auseinandergenommenen Bauteilen dargestellt.
In dieser Figur sind jeweils zwei Stränge von X-Schienen 3 und
zwei Stränge von Y-Schienen 4 parallel angeordnet, wobei jeder
X- oder Y-Schienenstrang aus zwei hintereinander angeordneten
gewölbten Schienen besteht und an jedem Verbindungsabschnitt
zwischen den gewölbten Schienen ein Kraftaufnehmer 8 befestigt
ist. Die obere Platte 2 ist aus Gewichtsgründen mit einer
Vielzahl von rechteckigen (quadratischen, dreieckigen oder
dergleichen) Durchbrüchen ausgebildet, sofern die obere Platte 2
an der Last des seismisch zu isolierenden Objektes 10 anliegt.
Fig. 7 zeigt einen seismischen Isolator des Flachbett-Typs für
einen Schaukasten gemäß Fig. 1, wobei auf dem seismischen
Isolator des Flachbett-Typs für einen Schaukasten eine Trage-/Transport
einrichtung 12 vorgesehen ist. Fig. 7 ist eine zu Fig. 1
äquivalente Seitenansicht des seismischen Isolators für einen
Schaukasten, mit zwei an der Unterseite der oberen Platte 2
hintereinander befestigten gewölbten Y-Schienen 4, zwei von dort
nach unten angeordneten Verbindungsblöcken 5, einem
Kraftaufnehmer 8 in der Mitte und Trage-/Transportvorrichtungen
12, die mit schwenkbaren Rollen 12-4 versehen und fest an den
beiden Enden der oberen Platte 2 und der unteren Platte 1
angebracht sind. Die Trage-/Transporteinrichtung 12 ist an allen
vier Ecken dieses seismischen Isolators angeordnet. In der
Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine Ausnehmung, in die,
ähnlich wie in Fig. 1, ein Stützfuß des Schaukastens eingesteckt
und eingepaßt wird.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht zur Darstellung des seismischen
Isolators für einen Schaukasten gemäß Fig. 7 in angehobenem
Zustand, so daß der seismische Isolator fortbewegt werden kann.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 7 den Stützfuß des
Schaukastens.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Stirnansicht der Trage-/Transport
einrichtung 12.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht gemäß Fig. 9. Ein an einer
Stirnfläche offener, im Längsschnitt dreieckiger
Befestigungskasten 12-5 ist an den Enden der unteren Platte 1 und
der oberen Platte 2 fest angebracht. Im Innern des
Befestigungskastens 12-5 ist ein an einem Pfostenabschnitt 12-1
nach unten abstehend befestigter Bolzen 12-2 durch eine obere
Platte des Befestigungskastens 12-5 hindurchgeführt und an der
Innenseite mit einer Mutter 12-3 gesichert, so daß die
schwenkbare Rolle 12-4 fest am abliegenden Ende des Bolzens 12-2
montiert ist. Durch Drehen des Pfostenabschnitts 12-1 kann der
erfindungsgemäße seismische Isolator über den Bolzen 12-2, die
Mutter 12-3 und den Befestigungskasten 12-5 angehoben oder
abgesenkt werden.
Der erfindungsgemäße seismische Isolator kann eine effiziente
seismische Isolierung gegen kleine bis große Erschütterungen an
einem darauf plazierten ortsfesten Schaukasten eines Museums oder
dergleichen vornehmen, wobei die gewölbten Schienen 3, 4,
Kraftaufnehmer 8 und ein Reibungsdämpfer 9 bezüglich der
Erschütterungen in X- und Y-Richtung wirken und die
Tellerfedern 5-3 der Verbindungsblöcke 5 die Steuerung bezüglich
der vertikalen Verschiebungen vornehmen. Ferner ist es durch das
Vorsehen der schwenkbaren Rollen 12-4 möglich, den seismischen
Isolator an einen anderen Ort zu verlegen.
Die vorliegende Erfindung kann sowohl bei einem neuen
Schaukasten, als auch bei einem herkömmlichen Schaukasten
verwendet werden, insbesondere als seismischer Isolator für einen
Schaukasten eines Museums oder dergleichen. Durch die
Rückstellwirkung der gewölbten Schienen 3, 4 und die Steuerung
der Vertikalverschiebung durch die Tellerfedern 5-3 der
Verbindungsblöcke 5 kann das seismisch zu isolierende Objekt 10
in der Waagerechten gehalten werden. Auf diese Weise kann die
wirksame seismische Isolierung erreicht werden. Der seismische
Isolator kann ohne wesentliche Veränderung an der Höhe des
Schaukastens integriert werden. Ferner macht das Vorsehen einer
Vielzahl von Durchbrüchen durch die obere Platte 1 den
seismischen Isolator vom Gewicht her leicht. Des weiteren kann
der Reibungsdämpfer 9 am Mittelteil 9-1 der oberen und unteren
Platte 1, 2 vorgesehen sein, um einen sicheren und kompakten
seismischen Isolator bereitzustellen. Überdies ermöglicht das
zusätzliche Vorsehen der schwenkbaren Rollen 12-4 eine Bewegung
des seismischen Isolators an jeden beliebigen Ort.
Claims (4)
1. Seismischer Isolator des Flachbett-Typs für einen
Schaukasten, aufweisend:
- - zumindest zwei an einer unteren Platte (1) auf einem Fundament befestigte Stränge aus gewölbten X-Schienen (3) mit jeweils einem tieferen Mittelabschnitt und höheren Endabschnitten;
- - zumindest zwei an der Unterseite einer oberen Platte (2) über den X-Schienen (3) befestigte Stränge aus gewölbten Y-Schienen (4) mit einem lotrecht zu den X-Schienen (3) verlaufenden höheren Mittelabschnitt und tieferen Endabschnitten;
- - Verbindungsblöcke (5) mit jeweils einem unteren Abschnitt (5-1), der eine entsprechende X-Schiene (3) umspannt, einem oberen Abschnitt (5-2), der eine entsprechende Y-Schiene (4) umspannt und einer am Mittelteil vorgesehenen Tellerfeder (5-3);
- - Kraftaufnehmer (8), die jeweils an den Enden der X-Schienen (3) und Y-Schienen (4) angeordnet sind; und
- - Ausnehmungen (6), die an der oberen Platte (2) zur festen Aufnahme von Stützfüßen (7) vorgesehen sind, die an der Unterseite eines seismisch zu isolierenden Objektes (10) davon nach unten abstehend befestigt sind.
2. Seismischer Isolator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Enden der oberen (2) und unteren
Platte (1) eine Trage-/Transporteinrichtung (12) vorgesehen
ist.
3. Seismischer Isolator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die obere Platte (2) eine Vielzahl von
Durchbrüchen aufweist.
4. Seismischer Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß am Mittelteil (9-1) der oberen
(2) und unteren Platte (1) ein Reibungsdämpfer (9)
angeordnet ist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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