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Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke Die Erfindung betrifft
ein Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke mit einem Kolben, der in einen
vorzugswtL'se zylindrischen Topf eingreift und auf einer in dem Topf befindlichen
elastischen oder plastischen Druckmasse abgestützt ist, wobei der Spalt zwischen
Kolben und Innenfläche des Topfmantels durch ein Dichtungsmittel aus vor dem,zu
dichtenden Spalt formbeständigen Werkstoff abgedichtet ist, und das Dichtmittel
durch eine vor dem Spalt befindliche verstärkte Randzone der Druckmasse gebildet
ist, gemäß Patent (Patentanmeldung P 20 63.746.1).
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Dieser ältere Vorschlag soll durch. die Erfindung weiter ausgestaltet
werden, mit dem Ziel, den Abrieb des weicheren Druckkissenwerkstoffs an der an die
Innenfläche des Topfmantels angrenzenden Oberfläche der Druckmasse zu vermeiden.
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Da solche Abriebserscheinungen infolge der auf das Druckkissen übertragenen
Kippbewegungen, die wiederum Zusammendrückungen und Ausdehnungen des Druckkissens,
hauptsächlich im Bereich seiner Umfangsfläche zur Folge haben, unvermeidbar sind,
solange das verhältnismäßig weiche Druckkissenmaterial direkt mit der Innenfläche
des Topfmantels in Berührung kommt, schlägt die Erfindung zurlösung der genannten
Aufgabe vor, daß die Randzone in dem an die Innenfläche des Topfmantels angrenzenden
Bereich der Druckmasse zum Topfboden hin verlängert ausgebildet ist. Da die Randzone
aus gegenüber dem übrigen Druckkissenmaterial verstärktem Werkstoff besteht, können
Abriebserscheinungen wirksam verhindert werden. Bei der Wahl des Randzonenwerkstoffs
ist dabei besonders darauf zu achten, daß dieser nicht nur vor dem abzudichtenden
Spalt formbeständig ist sondern auch eine gute Gleitfähigkeit gegenüber der Innenwand
des Zylindermantels aufweist. Außerdem muß der Randzonenwerkstoff zumindest vertikal
elastisch verformbar sein, um Kippbewegungen innerhalb der zulässigen Grenzen nicht
zu behindern. Selbstverständlich kann nur ein abriebfester Werkstoff Verwendung
finden.
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Bezüglich der Form der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verlängerung
der Randzone gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Eine bevorzugte Möglichkeit besteht
darin, die Randzone als nicht unterbrochene, im wesentlichen die gesamte Innenfläche
des
Topfmantels bedeckende Schicht, etwa in Form eines Zylinder-Mantels,
auszubilden; eine gute Verbindung des Mantels mit dem übrigen Druckkissen wird dadurch
erzielt, daß der Mantel über dem Topfboden verbreitert ausgebildet ist, oder dadurch,
daß der Mantel an seiner der weicheren Druckmasse zugewandten Seite mit einer in
die Druckmasse eingreifenden Verzahnung versehen ist.
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Wenn man davon ausgeht, daß die Randzone gemäß dem älteren Vorschlag
etwa dreieckige Form aufweist, so kann die vorliegende Erfindung diesen Gedanken
in der Weise weiterbilden, daß der Mantel zur Druckmasse bin eine konkave Innenform
aufweist.
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Selbstverständlich sind auch noch andere Querschnittsformen der den
Mantel bildenden Schicht denkbar; so z. B. eine U-förmige, eine gezackte oder eine
mäanderförmige Ausbildung.
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Die den Mantel bildende Schicht muß nicht notwendig zusammenhängend
sein. Es ist auch eine aus mehreren übereinander angeordneten Ringen gebildete Verlängerung
der Randzone zweckmäßig, wobei die Ringe in die Druckmasse eingreifen. Besonders
die zuletzt genannten Ausführungsformen ermöglichen in vorteilhafter Weise die Verwendung
von gegenüber dem Druckkissenwerkstoff andersartigem Werkstoff der Randzone.
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Verwendet man zur Verlängerung der Ringzone nach einem Vorschlag der
Erfindung eine an die Innenfläche des Topfmantels angrenzende, in die Druckmasse
eingelassene Spirale, die vorzugsweise
beidseitig mit äe einem
geschlossenen Ring endet, so ergibt sich ein zusätzlicher Federungseffekt in der
Randzone.
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In Ubereinstimmung mit dem älteren Vorschlag kommt für die Verlängerung
der Randzone bevorzugt ein mit dem Werkstoff der übrigen Druckmasse gleicher oder
gleichartiger Werkstoff infrage, wobei der Werkstoff der verstärkten Randzone einer
die Festigkeit erhöhenden Vorbehandlung unterzogen sein kann. Ist der Werkstoff
beispielsweise synthetischer Gummi, so kann die Vorbehandlung eine solche Veränderung
der Komponenten des Gummimaterials sein, daß dieses beim Vulkanisieren eine größere
Shore-Härte erhält als das Material der übrigen Druckmassè.
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Bei Verwendung von unterschiedlichen Werkstoffen für Druckmasse und
Randzone kommen bevorzugt Werkstoffpaarungenaus sich miteinander vernetzenden Kunststoffen,
wie Gummi, Neopren und ein Polyurethan oder sonstige Kunststoffe mit ähnlichen Eigenschaften
infrage. Für die Heratellungder Verbindung an den miteinander zu vernetzenden Flächen
können das Aushärten des Kunststoffes beschleunigende und eine besonders innige
Verbindung gewährleistende Katalysatoren oder Klebstoffe verwendet werden.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind dem folgenden
Abschnitt der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung zu entnehmen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch
das Kipplager, Fig. 2 bis 5 Je einen Querschnitt durch das Kipplager im Bereich
der Randzone, mit Jeweils einer anderen Ausführungsform der Randzone.
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In Figur 1 ist zwischen den Lagerflächen 1 und 2 des Bauwerks ein
topfartig ausgebildetes Kipplager gezeigt. Das Kipplager besteht aus einem Topf
3, in den eine elastische oder plastische Druckmasse 4 eingefüllt ist. Die Druckmasse
4 wird durch einen teilweise in den Topf eintretenden Kolben 5 komprimiert. Damit
die Druckmasse nicht durch den Spalt zwischen Kolben und Topf entweichen kann, ist
in der Druckmasse bzw. als Teil der Druckmasse eine den Spalt abdichtende Ringzone
6 vorgesehen. Die Ringzone 6 ist in Richtung auf den Boden 7 des Topfes verlängert.
Sie erstreckt sich im wesentlichen entlang der Innenfläche 8 des Topfmantels und
ist über dem Boden 7 des Topfes verbreitert. Während die Verbreiterung der Ringzone
im Bereich des abzudichtenden Spalts zur Förderung der Dichtungsfunktion vorgesehen
ist, dient die Verbreiteruag der Ringzone über dem Topfboden der Verbesserung der
Verzahnung der Ringzone mit dem übrigen Druckkissen und auch dazu, zu verhindern,
daß vom Boden des Druckkissens her weichere Druckmasse in Berührung mit der Innenfläche
des Topfmantels gelangt.
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Das Material in der Ringzone 6 muß so beschaffen sein, daß es vor
dem zu dichtenden Spalt formbeständig ist; es soll darüberhinaus elastisch verformbar
sein, damit es die Dehnbewegungen der Lagerteile sowie die beim Kippen auftretenden
Verschiebungen mitmachen kann; außerdem soll es dem
Druck der Druckmasse
soweit nachgeben, daß die Randzone zur engen Anlage an die benachbarten Teile des
Topfes und des Kolbens gelangt. Geeignete Materialien sind beispielsweise härtere
ElaStomere, deren Shore-Härte zwischen 80 und 90° beträgt. Als Materialien kommen
beispielsweise die unter dem Namen "Vulkollan" und "Teflon" bekannten Kunststoffe
infrage.
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In Figur 1 ist die Randzone im Querschnitt etwa sich ein förmig ausgebildet;
die gesamte Innenfläche des opfmantels ist durch das Randzonenmaterial vom Material
der übrigen Druckmasse getrennt. Der Abrieb zwischen Topfmantel und Druckkissen
kann damit bei Verwendung eines abriebfesten Randzonenmaterials auf ein Ninimum
reduziert werden.
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Selbstverständlich ist in einer besonders einfachen Ausführungsform
der Rand zone auch eine solche mit etwa rechteckigem Querschnitt (nicht gezeigt)
möglich. Die gewählte Querschnittsform hängt zum Teil auch von der Festigkeit der
Verbindung zwischen dem Randzonenmaterial und dem Material des weicheren Druckkissenkerns
ab. Bestehen Druckmasse und Randzone aus unterschiedlichen Werkstoffen, so wird
man bei der Werkstoffwahl berücksichtigen müssen, daß die Werkstoffe eine besonders
innige und feste Verbindung eingehen sollen. Anzustreben ist insbesondere eine Vernetzung
der beiden Msterialien. Aber auch eine Klebverbindung, zwischen dem Werkstoff der
Randzone und dem Werkstoff des weicheren Druckkissenkerns kann für den erfindungsgemäßen
Verwendungszweck geeignet sein.
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Die Figuren 2 bis 5 zeigen jeweils Ausschnitte gemäß A der
Figur
1. In Figur 2 ist die zum weicheren Kern der Druckmasse 4 hinweisende Innenseite
9 der Randzone 6a gewellt ausgebildet; möglich ist sueb xeine gezackte oder getreppte
Ausbildung der Innenseite.
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Eine sehr vorteilhafte und insbesondere hoch elastische Ausführungsform
der Randzone ist in Figur 3 dargestellt.
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Die Randzone 6b ist im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet. Zwischen
den oberen und unteren horizontalen Stegen 10a und lOb befindet sich ein vertikale
Dehnungen und Schrumpfungen ermöglichender Steg 10c.
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In den Figuren 4 und 5 sind Jeweils Ausfübrungsbeispiele der Randzone
gezeigt, bei denen das weichere Druckkissenmaterial zum Teil mit der Innenfläche
8 des Topfmantels in Berührung kommt. Die Randzone, die bei Figur 4 in Art übereinander
angeordneter Ringe 11, in Figur 5 in Art eines mäanderförmig gefalteten Rings 12
ausgebildet ist, bewirkt eine Verstärkung des Druckkissenrandbereiches. Es kann
davon ausgegangen werden, daß der Abrieb des zwischen den Ringen Ew. zwischen den
Schleifen der Mäanderform befindlichen weicheren Druckkissenmaterials stark vermindert
wird, da der innige Kontakt dieses weicheren Materials mit der Innenfläche des Topfmantels
durch die Abstützung des härteren Materials der Ringzone nicht gegeben ist, sodaß
auch der Abrieb entsprechend begrenzt ist.
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Besonders vorteilhaft ist die in Figur 5 gezeigte Einpassung der Mäanderform.
Dort wurde darauf geachtet, daß am oberen
Topfrand die Mäanderschleife
mit einem zur Topfwand parallelen Teil beginnt, also dort, wo die größten Anforderungen
an die Elastizität der Randzone gestellt werden.
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Patentansprüche -