DE2006160C - Kipplager fur Brücken oder ahnliche Tragwerke - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Kipplager für Brücken Töpfe verteilt sind, wodurch sämtliche auftretenden

oder ähnliche Tra»werke mit einem an seinem Um- Lagerbewegungen unter Verminderung der Bean-

fang geführten, auf einer in einem Behälter ein- spruchung der Lagerteile aufgenommen werden,

geschlossenen elastischen oder plastischen Masse Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin,

abgestützten Kolben. 5 daß der Kolben infolge seiner beidseiiigen Lagerung

Bei bekannten Kipplarern dieser Art (deutsche in der elastischen oder plastischen Masse genau

Patentschriften 1 ; ' 640," 1 160 873 und 1 199 305) mittig zwischen den beiden Töpfen gehalter« werden

befindet sich in einem metallenen topiartigen Behäl- kann.

ter eine ein Druckkissen bildende elastische oder Die Verbindung des Lagers mit den Bauwerksplastische Masse, die durch den von dem Kolben io teilen erfolgt über die beiden Töpfe. Die Verbindung übertragenen Auflagcrdruck zusammensepreßt wird kann noch dadurch verbessert werden, daß die der und sich wie eine cinueschlossene Flüssigkeit verhält. elastischen oder plastischen Masse entgegengesetzte Durch die Verwendung eines metallenen Behälters Fläche der Töpfe vorspringende Bereiche zum BiI-können hohe Pressungen ohne wesentliche Zusam- den von Vertiefungen zur Aufnahme von Tragwerksmendrückung übertragen werden. 15 teilen aufweist. Diese Vorsprünge können senkrecht

Bei diesen" Lagern muß wegen der großen auf das vom Boden abstehen; sie können aber auch wellen-

Kissen ausgeübten Drücke der Spalt zwischen Behäl- förmig oder gezackt ausgebildet sein,

terseitenwand und Kolben einwandfrei abgedichtet Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der

sein, um ein Austreten der Masse zwischen der Erfindung besteht darin, daß die der elastischen oder

Seitenwand und dem im Behälter geführten Kolben 20 plastischen Masse zugewendeten Kolbenflächen

zu verhindern. " konkav oder ein- oder mehrfach getreppt ausgebildet

Zum Abdichten werden üblicherweise Dichtringe sind.

aus Metall verwendet, die unterhalb des Kolbens in Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfineiner Nut des Druckkissens vor der zwischen Kolben dung haben die der Masse zugewendeten Flächen und Behälterwand \orhandencn Fuge eingelassen 25 der Topfböden einen zu den masseseitigen Kolbensind, flächen etwa parallelen Verlauf, derart, daß die

Das geschilderte Dichtungsproblem ist in sänzlich beiden zwischen Kolben und Topfböden mit Masse

anderer Weise bei eir-m bekannten Kipp-Gleitlager gefüllten Zwischenräume jeweils eine über den

gelöst, bei dem der Kolben weggelassen ist. Statt gesamten Topfquerschnitt etwa gleichbleibende

dessen ist der Behälter von oben iier durch eine 30 Dicke haben.

kräftige PTFF-Platte, die auf der Masse schwimmt Diese Ausführungsform kommt mit einer erheb- und deren Oberseite als Gleitfläche dient, abgedeckt. lieh geringeren Menge an teurer Masse aus.
Die PTFE-Platte hat einen nach unten weisenden, Die vorstehend angegebene Form der Zwischenumlaufenden Rand, der mit seiner Umfangsfläche an räume kann dadurch verwirklicht werden, daß jeder der Innenfläche der Behälterseitenwand anliegt. Bei 35 Topfboden zum Bilden der mit der diesem zugewen-Belastung des Lagers wird der Rand von der Masse deten Kolbenfläche etwa parallel verlaufenden dichtend an die Seitenwand angedrückt. Fläche mit einer entsprechend geformten Auflage

Das bekannte Kipp-Gleitlager ist ein einfaches versehen ist, die aus mit dem Topfboden gleich-Linienkipp-Gleitlager für kleine Kippwinkel. Die artigem Material, beispielsweise Stahl, bestehen Beanspruchungen der Lagerteile sind verhältnismäßig 40 kann. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil dieser Ausgroß. Abnutziingserscheinunaen treten insbesondere führungsform besteht darin, daß sie beim Entweichen an der unteren Kante des Rands der PTFE-Platte der elastischen und/oder plastischen Masse im auf. da diese Kante in den inneren unteren Eck- Katastrophenfall infolge ihrer Anpassung an die bereich des Behälters eingreift und bei Kippbewe- masseseitige Kolbenoberfläche eine Flächen auflage gungen des Lagers entsprechend \erformt wird. 45 zwischen Boden und Kolben in Art eines Kalotten-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lagers oder eines Punktkipplagers ermöglicht und als

einen an seinem Umfang geführten Kolben auf- Notlager dienen kann.

weisendes Kipplager zu schaffen, das einfacher als Um diese vorteilhafte Eigenschaft als Notlager die zuerst geschilderten Kipplager abgedichtet ist und noch zu verbessern, ist bei einer anderen Ausführt as cine einfache und vorteilhafte Verbindung mit so rungsform der Erfindung die Höhe der zwischen den Auflagertcilen des Bauwerks ermöglicht und so- Kolben und Topfboden mit Masse gefüllten wohl als Gleit- als auch als Festlager verwendbar ist. Zwischenräume im randnahen Bereich des züge-

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch ordneten Topfquerschnitts größer als diejenige dei

gelöst, daß beiden Stirnflächen des Kolbens je ein übrigen Querschnittsbereiche.

die elastische oder plastische Masse enthaltender 55 Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfin

Topf zugeordnet ist, daß die beiden Stirnflächen von dung besteht darin, daß der Spalt zwischen der

ihrer Mitte zum Kolbcnrand hin einen zunehmenden einander zugekehrten Stirnflächen der beiden Mänte

gegenseitigen Abstand haben sowie zueinander zu- durch einen an der Außenseite der Töpfe angeord

mindest etwa spiegelbildlich ausgebildet sind und neten biegsamen Dichtungsstreifen, beispielswcisi

daß der Kolben mit seinem Kolbenmantel an der 60 aus Neopren, überbrückt ist. Der Dichtungsstreifei

Innenfläche der beiden Topfmäntel anliegt, derart, * kann dabei mit seinem einen Rand im Mantel de

daß der Kolben durch geeignete Wahl der Form oberen Topfs und mit seinem anderen Rand in

und/oder des Werkstoffs von Kolben und Mantel Mantel des unteren Topfs verankert, beispielsweis

jedes Topfs unter der auf ihn einwirkenden Last jeweils in eine Nut eingeknöpft sein. Der Dichtungs

dichtend gegen die Mäntel gepreßt wild. 65 streifen soll das Lager gegen Korrosion und Ein

Diese Lösung ermöglicht ein spie!Freies Gegen- dringen von Schmutz oder Wasser schützen,

ciiiandcrversitellcn der beiden Töpfe, wobei die Bei allen Ausführungsformen der Erfindun

Kipp^cwcgungen statt wie bisher auf einen auf zwei können Mantel und Boden der Töpfe einstücki

ausgebildet sein; beide Teile können aber auch durch Schweißen oder Eingießen miteinander verbunden sein. Eine weitere Verbindungsmöglichkeit besteht darin, daß der Mantel auf eine den Boden des Topfs bildende Scheibe aufgeschrumpft wird.

Zum Erhöhen der Dichtwirkung zwischen Kolben und Mantel können die Mantel unter einer sie gegen den Kolben pressenden Vorspannung stehen.

I'm einen besonders großen Bewcgungsspieiraum für die Kolben zu ermöglichen, wird voreesclilaaen, den Mantel des Kolbens im Abstand von seinem ir.pfinneren Rand mit einer Einschnürung /\i vergehen, derart, daß der Rand nach Art von Dichluneslippen an der Innenfläche des zimehörieen Topfs anliegt.

Für den Kolben eignet sich besonders ein plastische Eigenschaften aufweisender, gut gleitender und selbstschmierender druckfester Werks! >ff. Eine geuisse. wenn auch begrenzte Plastizität des Werkstoffs ergibt dabei den Vorteil, daß auf eine genaue P.^sung zwischen Kolben und Mantel verzichtet werden kann. Ein geeigneter Werkstoff ist Kunststoff, beispielsweise Polyamid, oder Metall, vorzugsweise Bunt- oder Leichtmetall.

\ls weitere Lösung der der F.rfindune zugrunde Iu «.'enden Aufgabe wird, ausgehend von einem Kipplager mit einem Oberteil und einem Unterteil, die zusammen einen Innen^ruti:ii bilden, der mit einer p!.istischen oder elastischen Masse gefüllt ist, vorl·.. schlagen, daß Ober- und Unterteil aus zwei von n!vn bzw. von untjn in einen Außenring eingreifenden zueinander spiegelbildlichen Kolben bestehen, dvren der Masse zugewendete Kolbennäche von ihrer Mitte zum Kolbenrand hin einen abnehmenden .•jenseitigen Abstand haben und daß die Kolben durch geeignete Wahl der Form und/oder des Werk-•••.olfs von Kolben und Außenring unter Her auf sie einwirkenden Last dichtend gegen die Innenfläche de-, Außenrings gepreßt werden.

Gemäß dieser Ausführungsform kann der Außenring gegenüber den beiden Kolben in axialer Richtung eine schwimmende Bewegung ausführen. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders gleichmäßige Beanspruchung des Außenrings durch den kolbcnseitigen Druck. Für ihre praktische Anwendung sind allerdings noch bauliche Maßnahmen zum Begrenzen des Wegs des Außenrings und'oder der beiden Kolben sowie zum Abstützen der Kolben gegenüber den Bauwerksteilen erforderlich.

Eine weitere Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß etwa in der Mitte zwischen den beiden Kolben ein mit dem Außenring verbundener Zwischenboden angeordnet ist. Ein solcher durchgehender, sich über den gesamten Innenquerschnitt des Außenrings erstreckender Zwischenboden macht durch geeignete Bemessung der Volumina der Masse an Ober- und Unterseite des Zwischenbodens die Einstellung des Außenrings in einer bestimmten Lage, vorzugsweise in der Mittellage, zwischen den beiden Kolben möglich.

Mehrere Ausführungsbeispielc der Erfindung sind in der Zeichnung, und zwar jeweils als Halbschnitt, dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Doppeltopflager,

F i g. 2 eine andere Ausbildungsform eines Doppeltopflagers,

F i g. 3 ein Doppeltopflager, das zusätzlich Gleitbewegungen ermöglicht,

Fig. 4 ein Doppcltopflager und seinen Anschluß an dem Tragwerk.

F i g. 5 eine andere Ausführungsform eines Doppeltopflagers,

F i g. fi einen Ausschnitt aus einem Doppeltonflager ähnlich demjenigen nach Fig. 5, das zusätzlich Gleitbewegungen ermöglicht,
Fig. 7 eine andere Kolbenform. F i g. 8 ein Topflager mit zwei Kolben und ίο F i g. 9 ein Topflager gemäß F i g. 8 mit Zwischenboden.

Wenn als Ausführungsbeispiele ausnahmslos Lager mit kreisförmigem Kolben- und Topfquersdinitt behandelt sind, so handelt es sich dabei nur um bevorzugte Ausfühiunesformen, die außerdem besonders einfach herzustellen sind. Selbstverständlich können auch anders geformte L.saer, beispielsweise solche mit Vieleckquerschnitt odei quadratischem Querschnitt, nach der Lehre der Erfindung ausgebildet sein.

In F i g. 1 ist ein Kipplager mit zwei mit ihren Mänteln 2 aufeinander zu gerichteten Topfen 11. deren Böden mit 3 bezeichnet sind, dargestellt Zwischen den Topfen und in sie eingreifend ist der 2= Kolben 5« angeordnet. Dieser ist bikonkav ausgebildet. In den dadurch entstehenden Räumen zwischen Kolben 5a und Böden 3 ist jeweils die elastische oder plastische Masse 4 untergebracht. Dieser Lagertyp eignet sich besonders gut als Kipp-GIeitlager. da unmittelbar in die obere Bodenplatte eine Gleitschicht eingebracht werden kann, so daß kein weiteres Verbindungsglied zwischen Gleit'ager und Kipplager notwendig ist.

In F i g. 2 ist ebenfalls ein Kipplager mii bikonkavem Kolben 5 a dargestellt. Bei diesem Lager sind jedoch die Mäntel 2 über die Außenseite der jeweiligen Topfböden 12 hinaus verlängert. Es ist zweckmäßig, den Mantel mit dem Boden unter Vorspannung anzuschließen, beispielsweise durch Aufschrumpfen. Für die Ausbildung eines Festlaucn tragen diese Verbindungen zu einem formschlüssiger Betonverbund bei, da die Töpfe zugleich Lagertei und Tragwerksteil sind.

F i g. 3 zeigt ein als Kipp-Gleitlager ausgebildete!

Lager mit einem bikonkaven Kolben 5a. Die Räumt

zwischen diesem und den Böden 3 sind mit Masse * angefüllt. Der untere Topf ruht auf einer Grund

platte ί2α. Seine radiale Stellung ist durch einen ai

der Grundplatte 12« befestigten Ring 13 festgelegt

In die Oberseite des oberen Topfboücns ist eint Gleitschicht 19 aus PTFE eingelassen, auf weiche

die an ihrer Unterseite mit einer Gleitplatte 14« mi einer verchromten Gleitschicht oder aus austhcni tischem Stahlblech versehene tragwerkseitigc Deck platte 14 verschiebbar, gelagert ist.

F i g. 4 zeigt ein der F i g. 3 entsprechendes Fest lager. Bei diesem Lager sind beide Töpfe Il in radialer Richtung durch sie umfassende Ringe 13 festgelegt. Eine Horizontalbewegung des Tnigwvrlu wird in die Grundplatte mittels der Ringe 13. der Töpfe Il und des Kolbens 5« eingeleitet.

In F i g. 5 ist ein weiteres Ausführuiigsbeispie/ eines Kipplagers in eingebautem Zustand dargestellt. Die Böden 3 der Töpfe "sind mit Auflagen 8 versehen, deren masscseitigen Oberflächen 8a über den gesamten Lagerquerschnitt einen etwa gleichbJeibcncien Abstand von den ihnen zugewendeten Πι*' +" des Kolbens 5« haben. _Bc/dieser AusfuhninfisA.nn

di
B
di

I.
B.
gi
at
ai
be

eil
\vt
ds
da
de
wt

ge
di(
T.:
ibt
ge|
mi:
dal
Inr
dai
unc
jed
die
1
ein

erstrecken sich die Auflagen 8 nicht ganz bis zum Mantel 2 des Topfs. Die äußeren Stirnflächen der Topfböden sind gewellt ausgebildet und stehen mit einem Anschlußstüek 17, beispielsweise aus glasfaserverstärktem KunstslolT (GFk). in formschlüssigcr Verbindung, das der Wellung entsprechende vorspringende Bereiche 22 zum Bilden von Vertiefungen aufweist, in die Tragwerksteile eingreifen. Diese Ausführungsform für ein Kipplager eignet sieh besonders gut für die Herstellung sämtlicher Lagerteil*· aus Kunststoff.

Mit dem GFK-Ansehlußstück läßt sich dieses Kipplager besonders vorteilhaft und auswechselbar mit Betonauflagern und -tragwerken verbinden. Der Spalt zwischen den beiden Mantün 2 ist zusätzlich mittels eines eingeknöpften ringförmigen Dichtungsstreifen 18 gegen äußere Einflüsse geschützt. • Fig. 6 zeigt ein Kipp-Gleitlager. In den Boden 3 des oberen Topfs ist eine Gleitschicht 19 aus PTFF. eingelassen. Auf dieser liegt eine Gleitplatte 21 aus ao Polyazetal auf, welche ihrerseits mit dem bereits im Zusammenhang mit F i g. 9 beschriebenen Anschlußstüek 17 mit seinen vorspringenden Bereichen 2 verbunden ist.

F i g. 7 /uigt ein Kipplager, das sich von den oben »5 beschriebenen Ausführungsformen durch eine besondere Ausbildung der Kolbenumfangsfläche unterscheidet. Der Kolben 5« ist im Abstand von den topfinncren Rändern mit einer umlaufenden Einschnürung 23 verschen, so daß die randnahen 3» Bereiche nach Art von Dichtungslippen 24 an der jeweiligen Innenfläche des Mantels 12 anliegen.

Fuii. andere Variante des Kipplagcrs ist in Fig. 8 dargestellt. Bei diesem Lager ist der Boden des Topfs vo;n Mantel getrennt und als /weiter, zum Kolben 5 spiegelbildlicher Kolben 3« ausgebildet, so daß sich ein bikomexcr Druckraiim. welcher die elastische oder plastische Marse 4 enthält, ergibt. Während diese Ausbildung ein aviales Schwimmen des Außenrings 2 zuläßt, ist eine solche Bewegungsmöglichkeit bei dem Kipplager gemäß F i g. 9 vermieden. Bei diesem ist an dem Außenring 2 ein Zwischenboden 9 befestigt, welcher den bikonvexen Druckraum in zwei gleich große Räume 10 aufteilt. Dadurch wird tier Außenring 2 über den Zwischenboden 9 von der Masse μο^ΙίϋζΙ und zentrisch gehauen.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   L Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke mit einem an seinem Umfang geführten, auf einer in einem Behälter eingeschlossenen elastischen oder plastischen Masse abgestützten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Stirnflächen des Kolbens (5 a) je ein die elastische oder plastische Masse (4) enthaltender Topf (11) zugeordnet ist, daß die beiden Stirnflächen von ihrer Mitte zum Kolbenrand hin einen zunehmenden gegenseitigen Abstand haben sowie zueinander zumindes' etwa spiegelbildlich ausgebildet sind i:nd daß der Kolben (5a) mit seinem Kolbenmanlel an der Innenfläche der beiden Topfmäntcl anliegt, derart, daß dci Kolben (5«) clinch geeignete Wahl der Form um!' oder des Wcikstulfs von Kolben und Mantel ji-ilrs lupfs lintel der auf ihn einwirkenden Last «In Itlrinl jH-.'iti die Mäntel peprcBl wird.

   ?. Kipplager naili Anspruch L dadurch gekcnnzcichnct, daß die der elastischen oder plastischen Masse (4) zugewendeten Kolbenflächen konkav oder ein- oder mehrfach getreppt ausgebildet sind.

   3. Kipplager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Masse zugewendeten Flächen der Topfböden (3) einen zu den massenscitigcn Kolbenfliichen (4fl) etwa parallelen Verlauf haben, derart, daß die beiden zwischen Kolben (5) und Topfböden (3) mit Masse (4) gefüllten Zwischenräume jeweils eine über den gesamten Topfquerschnitt etwa gleichbleibende Dicke haben.

   4. Kipplager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Topfboden (3) zum Bilden der mit der diesem zugewendeten Kolbenfläche etwa parallel verlaufenden Fläche mit einer entsprechend geformten Auflage (8) vcr sehen ist.

   5. Kipplager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der zwischen Kolben (5) und Topfbodcn (3) mit Masse gefüllten Zwischenräume im randnahen BeYeich des zugeordneten Topfquerschnitts größer als diejenige der übrigen Querschnittsbereiche ist.

   6. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen dei beiden Mäntel durch einen an der Außenseite der Töpfe angeordneten biegsamen Dichtungsstreifen (18) überbrückt ist.

   7. Kipplager nach Anspruch ft. dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (18) mit seinem einen Rand im Mantel des oberen Topfs (II) und mit seinem anderen Rand im Mantel des unteren Topfs (11) verankert, beispielsweise jeweils in eine Nut eingeknöpft ist.

   8. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Mantel (2) unter einer sie gegen den Kolben (5a) pressenden Vorspannung stehen.

   9. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mantel (2) und der zugehörige Topfboden (3) einstückig ausgebildet sind.

   10. Kipplager nach einem der Anbrüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel des Kolbens (5 a) im Abstand von seinen topfinneren Rändern mit einer Einschnürung (23) verschen ist. derart, daß der Rand nach Art von Dichtungslippen (24) an der Innenfläche des zugehörigen Topfs anliegt.

   11. Kipplager nach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5a) aus einem druckfesten, plastische Eigenschaften aufweisenden, gut gleitenden, sclbstschmicrcnden Werkstoff besteht.

   12. Kipplager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (Sa) aus Kunststoff, beispielsweise Polyamid, oder Metall, vorzugsweise Bunt- oder Leichtmetall, besteht.

   13. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die der elastischen oder plastischen Masse entgegengesetzte Mäche der Töpfe vorspringende Bereiche (22) zum Bilden von Vertiefungen zur Aufnahme von I rauwerkstcilen aufweist.

   14. Kipplager für Brücken oder ähnliche Trag-

   werke mit einem Oberteil und einem Unterteil, die zusammen einen Innenraum bilden, der mit einer plastischen oder elastischen Masse gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterteil aus zwei von oben bzw. von unten in einen Außenring (2 b) eingreifenden, zueinander spiegelbildlichen Kolben (5 und 3 a) bestehen, deren der Masse (4) zugewendete Kolbenflächen von ihrer Mitte zum Kolbenrand hin einen abnehmenden gegenseitigen Abstand haben, und

   daß die Kolben durch geeignete Wahl der Form und/oder des Werkstoffs von Kolben und Außenring unter der auf sie einwirkenden Last dichtend gegen die Innenfläche des Außenrings gepreßt werden.

   15. Kipplager nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß etwa in der Mitte zwischer den beiden Kolben (5 und 3 a) ein mit den Außenring (2 b) verbundener Zwischenboden (9 angeordnet ist. -

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen