DE19851412A1

DE19851412A1 - Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen

Info

Publication number: DE19851412A1
Application number: DE1998151412
Authority: DE
Inventors: Wilfried Becker
Original assignee: WILFRIED BECKER GmbH
Current assignee: WILFRIED BECKER GmbH
Priority date: 1998-11-07
Filing date: 1998-11-07
Publication date: 2000-05-25
Also published as: EP1129261A1; WO2000029683A1

Abstract

Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen aus einer Grundschicht aus Elastomermaterial mit einer Gleitfläche, einem Lagerblock aus Elastomermaterial höherer Shore-Härte als das Elastomermaterial der Grundschicht oder aus Elastomermaterial gleicher oder anderer Shore-Härte, wie das Elastomermaterial der Grundschicht und einer oder vorzugsweise mehreren in den Kern des Lagerblocks eingebetteten Stahlblech- oder technischen Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten mit einer auf der Gleitfläche der Grundschicht verschiebbaren Gleitfläche mit reibungsmindernden Mitteln zwischen den Gleitflächen oder auf mindestens einer der Gleitflächen und Schlaufen bildenden, allseits dichten Seitenwänden zwischen der Grundschicht und dem Lagerblock.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen, insbesondere für den Hoch-, Anlagen- und Brückenbau.

Ein Gleitlager für den Hochbau aus einem Hohlkörper aus einem Elastomer mit einer Grund- und einer Deckschicht, die mittels als Faltenbälge ausgebildete Seitenwände miteinander verbunden sind, wovon eine Schicht dicker ausgebildet ist als die andere, so daß seitlich der dickeren Schicht jeweils ein im Querschnitt größerer, zusätzlicher Hohlraum gebildet ist, der mit Schmiermittel versehen ist, ist in der DE 195 32 667 C1 derselben Anmelderin beschrieben. Dieses Gleitlager hat sich bewährt, wenn es mittleren Belastungen ausgesetzt ist. Bei größeren Belastungen verformt sich indessen die dickere Schicht, indem sich an den Seitenflächen Auswölbungen ergeben. Dadurch ist die Lastaufnahmefähigkeit begrenzt, und die Seitenwände können nicht an den Seitenflächen der dickeren Schicht anliegend ausgebildet werden, da die Abdichtung im stark belasteten Zustand des Gleitlagers problematisch ist. Auch die dünnere Schicht verformt sich bei größeren Belastungen und die dickere Schicht sinkt in die dünnere Schicht ein, wodurch es zu Behinderungen bei der Verschiebung kommt. Daher muß dieses bekannte Gleitlager, wenn es allseits geschlossen und kissenartig ausgebildet ist, zweiteilig gestaltet sein, wobei der verdickte Teil der Grundschicht mit den Seitenteilen teilweise überlappend hergestellt sein muß. Die Verbindung im Bereich der Überlappungen kann durch formschlüssige Verbindungen oder mittels Klebung, Schweißung oder Vulkanisation hergestellt werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen zu schaffen, das gegenüber den bekannten Lagern eine höhere Lastaufnahmefähigkeit bei gleichzeitig verbesserter und vereinfachter Abdichtung zwischen den sich gegeneinander bewegenden Teilen gewährleistet.

Ausgehend von dieser Problemstellung wird ein Gleit- und/oder Verformungslager vorgeschlagen, das erfindungsgemäß aus einer Grundschicht aus Elastomermaterial mit einer Gleitfläche, einem Lagerblock aus Elastomermaterial und einer oder vorzugsweise mehreren, in den Kern der Lagerblocks eingebetteten Stahlblech- oder technischen Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten mit einer auf der Gleitfläche der Grundschicht verschiebbaren Gleitfläche mit reibungsmindernden Mitteln zwischen den Gleitflächen oder auf mindestens einer der Gleitflächen und Schlaufen bildenden, allseits dichten Seitenwänden zwischen der Grundschicht und dem Lagerblock besteht. Aufgrund der in den Kern des Lagerblocks eingebetteten, vorzugsweise einvulkanisierten Stahlblech- oder technischen Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten bei einem Elastomermaterial des Lagerblocks mit gleicher oder anderer Shore-Härte wie das Elastomermaterial der Grundschicht wird die Lastaufnahmefähigkeit des Lagers erheblich vergrößert, ohne daß übermäßige seitliche Auswölbungen auftreten. Dementsprechend lassen sich die Schlaufen bildenden Seitenwände an den Seitenflächen des Lagerblocks dichtend anordnen, ohne daß die Dichtheit durch das Auswölben der Seitenflächen unter Belastung beeinträchtigt wird.

Gemäß einer anderen Lösung des Problems weist das Elastomermaterial des Lagerblocks eine geringe Shore-Härte als das Elastomermaterial der Grundschicht auf, ist jedoch ausreichend hoch, um eine unzulässig große Verformung des Lagerblocks zu vermeiden, wobei gleichzeitig das Einsinken des Lagerblocks in die Grundschicht verringert wird. Vorteilhafterweise kann die Shore-Härte des Lagerblocks 50 bis 70° Shore A und die der Grundschicht 60 bis 80° Shore A betragen. Eine Verbesserung des Problems kann auch durch eine Ummantelung des Lagerblocks mit einer starren oder begrenzt elastischen Manschette erfolgen.

Während das erfindungsgemäße Lager bei Verwendung eines Lagerblocks aus Elastomermaterial höherer Shore-Härte als das Elastomermaterial der Grundschicht im wesentlichen als Gleitlager einzusetzen ist, wobei der Gleitweg im Rahmen der technischen Möglichkeiten und Erfordernisse nicht begrenzt ist, läßt sich das Lager mit einem Lagerblock aus Elastomermaterial gleicher oder anderer Shore-Härte wie das Elastomermaterial der Grundschicht und eines oder vorzugsweise mehreren in den Kern des Lagerblocks eingebetteten Stahlblech- oder Gewebebewehrungsschichten sowohl als Gleit- als auch als Verformungslager verwenden, da durch die eingebetteten Bewehrungsschichten die Schubverformung senkrecht zur Last, d. h. in Richtung der Elastomer- und Bewehrungsschichten im wesentlichen ebenso unbehindert ist wie bei einem massiven Lagerblock gleicher oder geringerer Höhe und ohne Bewehrungsschichten.

Vorzugsweise können die Seitenwände einstückig mit der Grundschicht hergestellt sein, während der Lagerblock getrennt davon aus einem Elastomaterial höherer Shore-Härte oder aus einem Elastomermaterial gleicher oder anderer Shore-Härte wie die Grundschicht mit mehreren, in den Kern des Lagerblocks eingebetteten Stahlblech- oder technischen Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten hergestellt sein kann.

Bei dieser Ausführungsform kann ein Teilbereich der Seitenwände die Seitenflächen des Lagerblocks umschließen und mittels eines Spannelements gespannt daran dichtend anliegen, wobei das Spannelement vorzugsweise aus einer Schlauchfeder bestehen kann, die in eine Ringnut des Teilbereichs der Seitenwände, der die Seitenflächen des Lagerblocks umschließt, eingelegt wird und das dichtende Anliegen bewirkt.

Das reibungsmindernde Mittel kann aus Silikonfett bestehen. Ebenso ist es möglich, wenigstens eine der Gleitflächen mit einer reibungsmindernden Beschichtung, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen zu versehen oder beides in Kombination anzuwenden.

Aufgrund der Schlaufen in den Seitenwänden ist eine freie Beweglichkeit der Lagerblocks in allen Richtungen gegeben und der den Lagerblock umgebende Hohlraum läßt sich mit dem reibungsmindernden Mittel, insbesondere mit Silikonfett mittels eines Ventils in der Schlaufe füllen sowohl bei der Herstellung als auch zu einem späteren Zeitpunkt im Bauwerk (Nachschmierung).

Weist das Elastomermaterial des Lagerblocks die gleiche wie oder eine geringere Shore-Härte als das Elastomermaterial der Grundschicht auf, besteht der Lagerblock bevorzugterweise aus mindestens drei Elastomerschichten mit einer Dicke von 5 bis 8 mm und dazwischen einvulkanisierten Stahlblechbewehrungen.

Das erfindungsgemäße Gleit- und/oder Verformungslager kann eine beliebige, beispielsweise kreisförmige oder quadratische oder auch rechteckige Grundfläche aufweisen und kissenartig ausgebildet sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, das einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gleit- und/oder Verformungslager mit einem Lagerblock aus Elastomermaterial und mehreren einvulkanisierten Stahlblechbewehrungsschichten zeigt.

Das erfindungsgemäße Gleit- und/oder Verformungslager besteht im wesentlichen aus einem Hohlkörper aus einem Elastomer mit einer Grundschicht 1, die eine Gleitfläche 2 aufweist. Auf dieser Gleitfläche 2 ruht ein Lagerblock 3 mit seiner Gleitfläche 4, der erheblich dicker als die Grundschicht ist. Der Lagerblock 3 besteht aus einer Anzahl von Elastomerschichten 5, zwischen denen Bewehrungsschichten 6 einvulkanisiert sind. Diese Bewehrungsschichten bestehen vorzugsweise aus Stahlblech, können jedoch auch beispielsweise aus Polyestergewebe oder -fasern bestehen. Durch diese Bewehrungsschichten 6 wird die Lastaufnahmefähigkeit des Lagerblocks 3 ganz erheblich erhöht, ohne die Schubverformbarkeit parallel zu den Elastomerschichten 5 und den Stahlblechen 6 wesentlich zu behindern.

Der Lagerblock 3 weist Seitenflächen 9 auf, an denen eine mit der Grundschicht 1 einstückig hergestellte Seitenwand 7 anliegt. Die Seitenwand 7 ist mit der Grundfläche 1 über Schlaufen 8 geformte Wandbereiche verbunden, wodurch ein ringförmiger Hohlraum um den Lagerblock 3 herum entsteht.

Um ein dichtes Anliegen der Seitenwand 7 an den Seitenflächen 9 des Lagerblocks 3 zu erreichen, ist in eine Ringnut 11 der Seitenwand 7 ein Spannelement in Form einer Schlauchfeder 10 mit Vorspannung eingelegt. Der Ringraum innerhalb der Schlaufe 8 läßt sich durch ein Ventil 12 mit einem Schmiermittel beispielsweise Silikonfett füllen und dient zur Schmierung der Gleitflächen 2, 4. Zusätzlich zur Schmierung mittels Silikonfett oder auch anstelle einer Schmierung durch Silikonfett kann eine der beiden Gleitschichten 2, 4 oder können beide mit einem reibungsmindernde Mittel beschichtet sein, beispielweise mit Polytetrafluorethylen.

Vorzugsweise weist die Grundschicht 1 zusammen mit der Schlaufe 8 und der Seitenwand 7 eine Shore-Härte von 60 bis 80° Shore A auf. Die gleiche Shore-Härte können die Elastomerschichten 5 der Lagerblocks 3 aufweisen, wenn Stahlbleche 6 einvulkanisiert sind. Bei einem Lagerblock 3 ohne einvulkanisierte Bewehrungsschichten ist eine geringere Shore-Härte, nämlich 50 bis 70° Shore A erforderlich, die jedoch ausreichend hoch gewählt ist, um zu starke Auswölbungen zu vermeiden, während die der Grundschicht höher ist, um ein zu starkes Einsinken des Lagerblocks in die Grundschicht zu vermeiden.

Das erfindungsgemäße Gleit- und/oder Verformungslager kann eine beliebige, beispielsweise kreisförmige, eine quadratische oder eine rechteckige sowie eine beliebige, anders gestaltete Grundfläche aufweisen und kissenartig ausgebildet sein.

Claims

1. Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen aus

- einer Grundschicht (1) aus Elastomermaterial mit einer Gleitfläche (2),
- einem Lagerblock (3) aus Elastomermaterial und einer oder vorzugsweise mehreren in den Kern des Lagerblocks (3) eingebettete Stahlblech- oder technische Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten (6), mit einer auf der Gleitfläche (2) der Grundschicht (1) verschiebbaren Gleitfläche (4), mit
- reibungsmindernden Mitteln zwischen den Gleitflächen (2, 4) oder auf mindestens einer der Gleitflächen (2, 4) und
- Schlaufen (8) bildenden, allseits dichten Seitenwänden (7) zwischen der Grundschicht (1) und dem Lagerblock (3).

2. Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen aus

- einer Grundschicht (1) aus Elastomermaterial mit einer Gleitfläche (2),
- einem Lagerblock (3) aus Elastomermaterial niedriger Shore-Härte als das Elastomermaterial der Grundschicht (1) mit einer auf der Gleitfläche (2) der Grundschicht (1) verschiebbaren Gleitfläche (4), mit
- reibungsmindernden Mitteln zwischen den Gleitflächen (2, 4) oder auf mindestens einer der Gleitflächen (2, 4) und
- Schlaufen (8) bildenden, allseits dichten Seitenwänden (7) zwischen der Grundschicht (1) und dem Lagerblock (3).

3. Gleit- und/oder Verformungslager nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Shore-Härte der Grundschicht (1) 60 bis 80° Shore A und die des Lagerblocks (3) 50 bis 70° Shore A beträgt.

4. Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Seitenwände (7) einstückig mit der Grundschicht (1) hergestellt sind.

5. Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein Teilbereich der Seitenwände (7) die Seitenflächen (9) des Lagerblocks (3) umschließt und mittels eines Spannelements (10) gespannt daran dichtend anliegt.

6. Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das reibungsmindernde Mittel aus Silikonfett besteht.

7. Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem in der Schlaufe (8) ein Ventil (12) zum Einbringen des reibungsmindernden Mittels angeordnet ist.

8. Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, bei dem der Lagerblock (3) aus mindestens drei Elastomerschichten (5) mit einer Dicke von 5 bis 8 mm und dazwischen einvulkanisierten Stahlblechbewehrungen (6) besteht.

9. Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer kreisförmigen Grundfläche.

10. Gleit- und/oder Verformungslager nach Anspruch 5, bei dem das Spannelement (12) aus einer Schlauchfeder besteht.