DE2114662A1

DE2114662A1 - Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke

Info

Publication number: DE2114662A1
Application number: DE19712114662
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Kober AG Glarus
Current assignee: Kober AG Glarus
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1972-10-12
Also published as: DE2114662C3; DE2114662B2

Description

Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke ====================================== Die Erfindung betrifft ein Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke mit einem zwischen einer oberen und einer unteren Lagerfläche des Tragwerks angeordneten ela-;tomeren Druckkissen, dessen äußere Umfangsfläche durch einen oder mehrere Ringe umfaßt ist.
Die Erfindung setzt an an einem älteren Vorschlag, bei dem das Druckkissen von einem einzigen an seiner Mantelfläche anliegenden, frei beweglich und mit Abstand von auszeichnet und das bei gleichzeitiger Verbesserung der Kipp- und Horizontalsteifigkeit eine einfache Verbindung mit den Lagerflächen des Tragwerks ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oberer an der oberen Lagerfläche anliegender und ein unterer an der unteren Lagerfläche anliegender Ring vorgesehen sind, so daß zwischen den Ringen ein umlaufender, Kippbewegungenund Horizontalverschiebungen des Lagers ermöglichender Spalt gebildet ist.
Durch die Erfindung ist ein Kipplager geschaffen, welches bei kleinen Abmessungen und einfacher Gestaltung eine gute Beweglichkeit bei ausreichender Ripp-und Horizontalsteifigkeit gestattet. Dadurch, daß die Ringe an den Lagerflächen des Tragwerks anliegen, ist deren schwimmende Lagerung vermieden und ein einfacher Anschluß an diese Lagerflächen ermöglicht.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die dem Druckkissen zugewandte Innenfläche mindestens des oberen Ringes eine sich zur Mitte des Druckkissens hin erweiternde Fläche, z.B.;eine Kegelstumpf-Mantelfläche, beschreiben. Eine derartige Ausbildung der Ringinnenfläche ermöglicht einen guten Halt der Ringe auf dem Druckkissen und kommt zusätzlich dem Vervormungsverhalten des Druckkissens unter Last entgegen.
Mindestens ein Ring kann mit einer Lagerfläche fest verbunden sein, beispielsweise dadurch, daß der Ring und die zugeordnete Lagerfläche formschlüssig ineinandergreifen. Ein den Lagerflächen angeordneten Ring umgeben ist. Mit dem älteren Vorschlag wurde in vorteilhafter Weise ein bewegliches Kipplager geschaffea, bei dem einerseits die Be~weglichkeit des Druckkissens erhalten bleibt und bei dem andererseits eine ganz erhebliche Verbesserung der Kipp- und Horizontalsteifigkeit erzielt wird. Dadurch, daß bei dem älteren Vorschlag der Ring mit Abstand von den Lagerflächen angeordnet ist, ao daß diese nur auf dem Druckkissen abgestützt sind, können in manchen Fällen Schwierigkeiten bei der Verbindung des Lagers mit den Lagerflächen auftreten. Solche Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere dann, wenn das Lager gemäß dem älteren Vorschlag als Festlager verwendet werden soll.
Ein bekannter Vorschlag (DOS 1 803 312), welcher mehrere, die äußere Umfangsfläche des Druckkissens umfassende schmale Ringe vorsieht, ermöglicht zwar eine gute Kippfähigkeit des Lagers; dessen Verwendung als Festlager ist jedoch nicht oder nur mit erheblichem zusätzlichem Aufwand möglich, da die Ringe ein starkes seitliches Ausweichen des Druckkissens zulassen; dieses seitliche Ausweichen muß bei Verwendung des bekannten Lagers als Festlager durch zusätzliche Maßnahmen begrenzt werden.
An dem bekannten Lager sind irgendwelche Teile zum Anschließen des Lagers an eine Lagerfläche des Tragwerks nicht vorgesehen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kipplager der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich bei geringer Bauhöhe durch eine gute.Beweglichkeit derartiger Formschluß kann dadurch erzielt werden, daß in der Lagerfläche eine in den Ring eingreifende, sich gegen die Ringinnenfläche abstützende Platte verankert ist. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die Platte fest mit dm Ring verbunden ist Durch die angeführten Nerkmale ergeben sich verschiedene Anschluß- und Befestigungsmöglichkeiten für einen oder beide Ringe des erfindungsgemäßen Kipplagers, die je nach Lager- und Beanspruchungsart zur Verfügung stehen.
I - Liner vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dac Druckkissen allseitig mit einer gegenüber dem Kern härserenOberflächenschicht versehene Dadurch kann erreicht we3 ten, daß bei genügend großer Steifigkeit des Druckkissenrandes der Kern aus verhältnismäßig weichem Werkstoff bestehen kann, so daß sich insgesamt ein günstiges Verf ormungsverhalten des Druckkissens unter Verringerung innerer Reibung ergibt Dabei kann gegebenenfalls auch ein plastischer Bereich des Kernwerkstoffes ausgeschöpft werden. Der Kern kann mit seiner Oberflächenschicht durch Kleben oder Vulkanisieren verbunden werden; bei einem aus gleichartigem Material bestehenden Druckkissen kann der Kern auch kontinuierlich in die Oberflächenschicht übergehen, was z.B durch eine geeignete Werkstoff zusammensetzung und entsprechende Steuerung bei der Aushärtung des Druckkissens erreicht wrden kann.
Für bestimmte Anwendungsfälle ist es von Vorteil, wenn im Druckkissen in einer Höhe im Bereich des zwischen den beiden Ringen gebildeten Spaltes ein oder mehrere horizontale 9 plattenförmige Bewehrungseinlagen vorgesehen sind. Der von Bewehrungseinlagen freie Bereich im Inneren der Ringe bietet dabei eine gute Kippmöglichkeit, während der durch Bewehrungseinlagen verstärkte Bereich eine parallele Verschiebung der beiden Ringe mitsamt der eingeschlossenen Druckkissenbereiche nur in atem gewünschten Ausmaß zuläßt.
Es ist von Vorteil, wenn das Druckkissen im Bereich vor dem Ringspalt und/oder längs seiner oberen und unteren Kanten rillenförmig ausgehöhlt ist. Dadurch werden Räume geschaffen, in welche -das Druckkissen bei der Belastung des Kipplagers ausweichen kann, wobei gleichzeitig in gewisser Weise der Spannungsverlauf wenigstens im Bereich der Oberfläche des Druckkissens gesteuert werden kann. Durch die Rillen wird ein Eintreten von Druckkissenwerkstoff in den Bereich des abzudichtenden Spalts vermieden.
Ein erfindungsgemäßes Festlager kann dadurch geschaffen werden, daß das Druckkissen ringförmig ausgebildet ist und daß die innere Umfangsfläche durch den äußeren Ringen entsprechende innere Ringe eingefaßt ist. Dabei können die äußeren und/oder die inneren oberes und/oder unteren Ringe fest mit der bzw. den Lagerflächen verbunden sein und die inneren Ringe können einen an Ober- und Unterseite elastisch an den Lagerflächen abgestützten Dorn mit Spiel einschließen.
Durch den Dorn wird eine Zentrierung der Lagerflächen erreicht, wobei durch das Spiel zu den inneren Ringen und die elastische Abstützung des Dornes eine gewisse erwünschte Beweglichkeit gegeben ist.
Bei einem Kipplager gemäß der Erfindung kann der Salzt zwischen den Ringen durch einen nachgiebig elastischen Dichtungskörper dichtend ausgefüllt sein. Dadurch ist das Druckkissen vor äußeren Einflüssen geschützt. Es können auch im Spalt zwischen den Ringen mehrere nachgiebig elastische Stützkörper angeordnet sein. Derartige Stützkörper dienen der zusätzlichen Abstützung des. oberen Rings.
In gewissen Fällen ist es von Vorteil, wenn im Bereich der Berührungsflächen des Druckkissens mit den Ringen und/oder mit den Lagerflächeneine Gleitschicht vorgesehen ist, wodurch das GleSverhaltendes Druckkissens an den Berührungsflächen beeinflußt werden kann. Eine derartige Gleitschicht kann sowohl am Druckkissen selbst als auch an den es aufnehmenden Teilen ausgebildet sein.
Wenn das erfindungsgemäße Kipplager gegenüber einer Lager fläche gleitend abgestützt ist, wobei zwischen der der Lagerfläche zugewandten Seite des Lagers und der zugeordneten Lagerfläche eine Gleitschicht, vorzugsweise aus PWlytetrafluoräthylen (PTFE), angeordnet ist, kann die Gleitschicht im Bereich des Druckkissens vorgesehen sein, oder sie kann auch über den zugeordneten Ring hinaus geführt sein. Weiter kann an der der Gleitschicht benachbarten Lagerfläche eine Gleitplatte angeordnet sein.
Falls ein Lager geschaffen werden soll, welches in einer horizontalen Richtung gleitet und in der anderen Richtung festliegt, kann dies dadurch erzielt werden, daß sich die Lagerfläche oberhalb oder unterhalb, sowie längs zweier gegenüberliegender, zueinander paralleler Seiten des Lagers erstreckt, und daß das Lager gegenüber den seitlichen Lagerflächen gleitend abgesützt ist. Die seitlichen Lagerflächen können dabei in Art parallel verlaufender Schienen ausgebildet sein, in welchen das Lager in einer bevorzugten Richtung gleitet. Durch die seitlichen Lagerflächen kann auch eine bevorzugte Kipprichtung festgelegt werden.
Wie AllS den obigen Ausführungen hervorgeht, eignet sich das erfindungsgemäße Kipplager als mebtlager oder als Gleitlager. Die Umrißform für das Druckkissen und/oder die Ringe kann in geeigneter Weise gewählt werden. Bevorzugt wird für das Druckkissen ein gerundeter Umriß, beispielsweise ein Kreisumriß. Der äußere Umriß der das Druckkissen nach außen einschließenden Ringe bzwe der Innenumriß der gegebenenfalls vorgesehenen Innenringe können geometrisch ähnlich zum Umriß des Druckkissens verlaufen oder von diesem abweichen. Beispielsweise kann der Innenumfang der äußeren Ringe entsprechend dem Druckkissen kreisrund und ihr Außenumfang polygonal, beispielweise quadratisch oder rechteckigausgeführt sein.
Die Erfindung wird anhandEvon bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt, jeweils schematisch und im Vertikalschnitt Fig.1 eine Grundform eines Kipplagers, Fig.2 ein Kipplager mit verstärkter Oberflächenschicht des Druckkissens, Fig.3 ein Kipplager mit Bewehrungseinlagen, Fig.4 ein Gleitkipplager, Fig.5 ein in einer vorgegebenen Richtung verschiebbares Gleitlager und Fig.6 ein Festlager.
Das Kipplager gemäß Fig. 1 ist aus einem Druckkissen 1 gebildet welches nach außen durch einen oberen Ring 2 und einen unteren Ring 3 abgestützt ist, wobei sich die Ringe 2 und 3 an der entsprechenden oberen bzw. unteren Lager fläche 4 bzw. 5 abstützen. Zwischen den Ringen 2 und 3 ist ein Spalt 6 freigehalten, durch welchen Kippbewegungen und/ oder Horizont alver-schi ebungendes Lagers unter entppre chender Verformung des Druckkissens 1 ermöglicht sind. Im Bereich des Spalts ist das Druckkissen rillenförmig ausgehöhlt9 wobei sich die Aushöhlung unter Belastung des Lagers in vertikaler Richtung verengt. Zur Beeinflussung der Druckkissenverformung im Bereich der Ringe 2 und 3 sind deren mit dem Druckkissen 1 in Berührungkommende Innenflächen, in Richtung auf den Spalt 6 zu sich erweiternd, geneigt ausgebildet.
In der Abwandlung eines IMipplagers gemäß Fig. 2 ist das Druckkissen 1 mit einer allseitigen, gegenüber dem rern 1a härteren Oberflächenschicht 1b versehen. Im Bereich des Spalts 6 zwischen den Ringen 2 und 3 ist wiederum eine durch die Oberflächenschicht 1b gebildete rillenförmige Aushöhlung 7 vorgesehen. In jeden Ring 2 und 3 greift die zugeordnete Lagerfläche 4 bzw. 5 bei 4a bzw.
4b formschlüssig ein. Der Formschluß kann auch dadurch erzielt werden, daß an der entsprechenden Lagerfläche jeweils eine Platte verankert ist, welche in den zugeordneten Ring eingreift. Ferner können ein oder beide Ringe fest mit der jeweiligen Auflagerfläche verbunden sein. Ferner kann auch eine in einen oder beide Ringe jeweils eingreifende Platte vorgesehen sein, welche mit dem zugeordneten Ring fest verbunden ist. Eine derartige Ausbildung kommt einer Gestaltung des Lagers als Gleitlager entgegen, wobei in der Platte oder in Platte und Ring eine Gleitschicht entsprechend eingelassen sein kann, welche auf einer Gleitplatte der zugeordneten Lagerfläche wirkt.
Die Lagerausführung gemäß Fig. 3 ist innerhalb des Druckkissens 1 im Bereich des zwischen den Ringen 2 und 3 gebildeten Spalts 6 mit mehreren parallel zu den Lagerflächen 4 und 5 verlaufenden, plattenförmigen Bewehrungseinlagen 9 versehen. Durch die Bewehrungseinlagen wi1rd im Bereich des Spalts 6 eine Schubverformung des Druckkissens 1 bei entsprechender Beanspruchung erzielt, wohingegen die Bereiche des Druckkissens 1 innerhalb der Ringe 2 und 3 ein Kippen bzw. Drehen um horizontale Achsen ermöglichen.
In Fig. 4 ist ein Gleitlager dargestellt, bei welchem in den oberen Ring 2 eine Platte 13 aus einem Gleitwerkstoff, wie PTFE , eingelassen und der Ring selbst durch eine ebensolche Schicht 11 bedeckt ist.
An der Lagerfläche 4 ist eine Gleitplatte 14 ausgebildet oder angeordnet, welche mit den Platten oder Schichten 11 und 13 zusammenwirkt. Der untere Ring 3 ist an seiner Lagerfläche 5 über eineSchicht 10 abgestützt, deren Werkstoff nur eine geringe elastische Verformbarkeit besitzt. In den Ring 3 ist eine Platte 15 eingelassen, welche auf der Lagerfläche 5 aufliegt und über beispielsweise Bolzen 16 in ihr verankert ist. Neben dqr rillenförmigen Aushöhlung 7 des Druckkissens 1 im Bereich des Spalts 6 sind im Bereich der oberen und unteren Kante des Druckkissens weitere rillenförmige Aushöhlungen 12 vorgesehen.
In Fig. 5.ist ein G1 tkipplager gezeigt, welches in einer bevorzugten Richtung, gemäß der Darstellung in der zur Zeichenebene senkrechten Richtung, gleitbar ist. Dazu ist die obere Lagerfläche 17 unter Bildung seitlicher Lagerflächen 18 über die Ringe 2a und 3a hinausgezogen und mit Gleitschichten 20 versehen, an welchen sich die Ringe 2a und 3a gleitend abstützen. In den oberen Ring 2a greift eine Gleitplatte 13a ein, welche sich auf der Oberseite des Ringes 2a fortsetzt und an der Lagerflacb17 gleitbar anliegt. Entsprechend Pig, 4 ist der untere Ring 3a mit einer in ihn eingreifenden Platte 15a versehen und gegenüber der unteren Lagerfläche 19 festgelegt. Als Ringe 2a und 3a kommen hier bevorzugt solche mit einer geradlinigen AußeÄkontur infrage.
Das Lager gemäß Fig. 6 ist als Festlager ausgebildet. Neben den äußeren Ringen 2 und 3 sind hierzu innere Ringe 21 und 22 vorgesehen, und das Druckkissen lc ist selbst ringförmig ausgebildet und legtan den inneren und äußeren Ringen seitlich an. In die lilierenRinge 21 und 22 greift ein Dorn 23 mit Spiel ein, welcher gegen die Lagerflächen 4 und 5 über elastische Schichten 24 bzw. 25 abgestützt ist. gatentansprüche -

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Kipplagerfür Brücken oder ähnliche Tragwerke~mit einem zwischen einer oberen und einer unteren Lagerfläche des Tragwerks angeordneten elastomeren Druckkissen, dessen äußere Umfangsfläche durch einen oder mehrere Ringe umfaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer (2) an der oberen lagerfläche (4) anliegender und ein unterer (3) an der unteren lagerfläche (5) anliegender~Ringvorgesehen ist, sodaß zwischen den Ringen ein umLaufender, Kippbewegungen und Horizontalverschiebungen des lagers ermöglichender Spalt (6) gebildet ist.
2. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckkissen (1) zugewandte Innenfläche mindestens des oberen Ringes (2) eine sich zur Mitte des Druckkissens hin erweiternde Fläche, z. B. eine E£»gelstumpfmanteilfläche, beschreibt.
3. Kipplager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dsß mindestens ein Ring (2, 3) mit einer Lagerfläche (4, 5) fest verbunden ist.
4. Kipplager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (2, 3) und die zugeordnete-Lagerfläche (4, 5) formschlüssig (4a, 5a) ineinander eingreifen.
5. Kipplager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der lagerfläche (5) eine in den Ring (3) eingreifende, sich gegen die Ringinnenfläche abstützende Platte (15) verankert (16) ist.
6. Kipplager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte fest mit dem Ring verbunden ist.
7. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkissen (1) allseitig mit einer gegenüber dem Kern (is) härteren Oberflächenschicht (ib) versehen ist.
8. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckkissen (1) in einer Höhe im Bereich zwischen den beiden Ringen (2, 3) gebildeten Spalts (6) ein oder mehrere horizontale, plattenförmige Bewehrungseinlagen (9) vorgesehen sind.
9. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkissen im Bereich vor dem Ringspalt und/oder längs seiner oberen und unteren Kanten rillenförmig (7 8) ausgehöhlt ist.
10. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkissen Cic) ringförmig ausgebildet ist und daß die innere Umfangsfläche durch den äußeren Ringen (2 3) entsprechende innere Ringe (21, 22) eingefaßt ist.
11. Kipplager nach Anspruch 10,dacurchgekennzeichnet, daß die äußeren (2, 3) und/oder die inneren oberen (21) und/ oder unteren (22) Ringe fest mit der bzw. den Lagerflächen (4, 5) verbunden sind, und daß die inneren Ringe (21, 22) einen an Ober- und Unterseite elastisch (24, 25) an den Lagerflächen (4, 5)abgestützten Dorn (23) mit Spiel einschließen.
12. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Ringen durch einen nachgiebig elastischen Dichtungskörper dichtend ausgefüllt ist.
13. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Spalt zwischen den Ringen mehrere nachgiebig elastische Stützkörper angeordnet sind.
14. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es gegenüber einer lagerfläche (4) gleitend abgestützt ist, wobei zwischen der der Lagerfläche zugewandten Seite des Lagers und der zugeordneten Lagerfläche eine Gleitschicht (11, 13, 13a), vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen (PAUSE) angeordnet ist.
15. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lagerfläche (17) oberhalb oder unterhalb, sowie längs zweier gegenüberliegender zueinander paralleler Seiten des Lagers erstreckt, und daß das Lager gegenüber den seitlichen Lagerflächen (18) gleitend (20) abgestützt 'ist, Leerseite