DE2152979A1

DE2152979A1 - TIPPING BEARING FOR STRUCTURES, IN PARTICULAR BRIDGES

Info

Publication number: DE2152979A1
Application number: DE19712152979
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Koerber AG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1971-10-23
Filing date: 1971-10-23
Publication date: 1973-05-03

Description

Kipplager für Tragwerke, insbesondere Brocken Die Erfindung betrifft ein Kipplager fUr Tragwerke, insbesondere BrUcken, bei dem die Last auf einen Kolben wirkt, der in einem Topf mit vorzugsweise zylindrischem Mantel gefUhrt und auf einer im Tonf befindlichen plastischen und elastischen Druckmasse abgestützt ist. Tilting bearings for structures, in particular chunks The invention relates to a tilting bearing for structures, especially bridges, where the load is on a piston acts, which is guided in a pot with a preferably cylindrical jacket and on a The plastic and elastic pressure mass located in the Tonf is supported.

Bei Kipplagern dieser Art treten Zerstörungen zwischen Topfwand und Kolben auf, wenn der Kolben infolge seiner Bewegung an der Topfwand reibt. Um solche Störungen zu vermeiden sieht ein bekannter Vorschlag (DT-PS 1 202 813) einen F0hrungsring aus einem Kunststoff mit geringem Reibungsbeiwert zwischen Kolbenaußenmantel und Topfinnenmantel vor. Bei dem bekannten Lager ist die Lebensdauer jedoch sehr kurz, da bekannte Kunststoffe den auftretenden Kräften nicht standhalten, so daß der FUhrungsring rasch zerstört wird.With tipping bearings of this type, damage occurs between the pot wall and Piston on when the piston rubs against the wall of the pot as a result of its movement. To such A well-known suggestion (DT-PS 1 202 813) provides a guide ring to avoid malfunctions made of a plastic with a low coefficient of friction between the piston outer shell and Inner pot jacket in front. In the case of the known bearing, however, the service life is very short, since known plastics cannot withstand the forces that occur, so that the guide ring is quickly destroyed.

Im flbrigen bedeutet ein solcher Führungsring einen zusätzlichen Aufwand und eine vergrößerte Bauhöhe des Lagers.In addition, such a guide ring means an additional effort and an increased overall height of the bearing.

Dem gegenüber besteht gemäß der Erfindung die Aufgabe darin, ein möglichst reibungsfrei arbeitendes Lager der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches einfach ist in der Ausführung und welches widerstandsfähig ist gegen Zerstörung infolge der notwendigen Kolbenbewegungen.In contrast, according to the invention, the object is to provide a possible To create frictionless bearing of the type mentioned, which is easy is in execution and which is resistant to destruction as a result the necessary piston movements.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß in an sich bekannter Weise (DT-PS 1 o45 182) wenigstens eine FUhrungsfläche, ,nämlich der Kolbenaußenmantel oder der Topfinnenmantel, im Bereich der Führung ballig ausgebildet ist, und daß die Führungsflächen aus Werkstoffen unterschiedlicher Härten bestehen.To solve this problem, the invention proposes that in itself known way (DT-PS 1 o45 182) at least one guide surface, namely the piston outer shell or the inner shell of the pot, is convex in the region of the guide, and that the guide surfaces are made of materials of different hardnesses.

Durch das Zusammenwirken der balligen Form mit dem Härteunterschien wird mindestens im molekularen Bereich eine Schmierwirkung erzeugt, wobei weicheres Material in Spuren von der härt###teren Führungsfläche aufgenommen wird; dabei glätten sich de Oberflächen der beiden Führungsflächen gegenseitig. Das Ergebnis ist ein weitgehend## reibungsfrei arbeitendes verschließarmes Lager. Der Fachmann hat es durchZdie Wahl des CL Hfteunterschies der die beiden Firungsflächen bildenden Werkstoffe in der Hand, den Grad des Verschleißes zu steuern und einen vorteilhaften Kompromiß mit den in Kauf zu nehmenden Reibungskräften einzugehen. Dabei spielt es grundsätzlich keine Pille, ob die ballige Führungsfläche oder ihr Gegenstück, das im allgemeinen eine zur Achsialrichtung des Kolbens parallele Oberfläche aufweisen wird, durch den weicheren oder durch den härteren Werkstoff gebildet ist.Due to the interaction of the spherical shape with the hardness difference a lubricating effect is generated at least in the molecular range, with softer Traces of material are absorbed by the harder guide surface; smooth it out de surfaces of the two guide surfaces mutually. The result is a largely ## smoothly working, low-closing warehouse. The specialist has it through the choice of the CL hip difference of the materials forming the two firing surfaces in hand to control the degree of wear and a favorable compromise with the frictional forces to be accepted. It basically plays no pill, whether the spherical guide surface or its counterpart, that in general will have a surface parallel to the axial direction of the piston the softer or the harder material is formed.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, daß die ballige Führungsfläche, verglichen mit der Gegenführungsfläche, aus einem Werkstoff geringerer Härtebesteht. Es ist im allgemeinen einfacher, eine abgenutzte ballige Führungsfläche wieder aufzubauen, als, bei frühzeitigem Verschleiß der ebenen Gegenführungsfläche, letztere auszubessern.For manufacturing reasons, it is advantageous that the convex Guide surface, compared to the mating guide surface, made of a smaller material Hardness. It is generally easier to find a worn crowned guide surface to be rebuilt than, in the event of premature wear of the flat mating guide surface, repair the latter.

Eine besonders zweckmäßige Art und Weise der Erzeugung der Führungsflächen besteht im Auftragen von Werkstoff. Dabei kann sowohl der harte Werkstoff als auch der Werkstoff mit geringerer Härte aufgetragen werden. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, beXe Bührungsflächen durch Auftragen von Werkstoff zu erzeugen. Im allge meinen wird man sich aber damit begnügen, einen Teil, entweder den Kolben oder den Topf unverändert, bevorzugt aus Stahl, zu lassen und den jeweils anderen Teil durch Auftragen von Werkstoff in seiner Härte dem unveränderten Teil anzupassen.A particularly useful way of generating the guide surfaces consists in the application of material. Both the hard material and the material can be applied with a lower hardness. Of course it is Also possible within the scope of the invention, beXe contact surfaces by applying material to create. In general, however, one will be content with a part, either to leave the piston or the pot unchanged, preferably made of steel, and each other part by applying material in its hardness to the unchanged part adapt.

Im Rahmen der Erfindung können aber auch Werkstoffpaarungen aus unterschiedlichen Materialien Anwendung finden. Ein Vorschlag der Erfindung geht beispielsweise dahin, daß der Topfinnenmantel aus Stahl und der Kolbenaußenmantel aus legiertem Aluminium besteht.In the context of the invention, however, material pairings made of different Materials find application. One proposal of the invention is, for example, that the inner shell of the pot is made of steel and the outer shell of the piston is made of alloyed aluminum consists.

Gemäß einem anderen Ausfdhrungsbeispiel gemäß der Erfindung sind die Führungsflächen aus Bronzen unterschiedlicher Härten gebildet. Die unterschiedlichen Härten können bei stählernen Kolben und Topf aber auch durch Oberflächenhärten einer Führungsfläche erzeugt sein.According to another exemplary embodiment according to the invention, the Guide surfaces made of bronzes of different hardnesses. The different In the case of steel pistons and pots, hardening can also be achieved by surface hardening a Be generated guide surface.

Ein besonders einfach und zweckmäßig herstellbares Kipplager besteht erfindungsgemäß darin, daß die ballige Form durch Auftragen von Werkstoff erzeugt ist; die Gegenführungsfläche kann beispielsweise durch Härten erzeugt sein.There is a tilting bearing that can be produced in a particularly simple and practical manner according to the invention in that the spherical shape is produced by applying material is; the mating guide surface can be produced, for example, by hardening.

Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders große Lebensdauer aus.This embodiment is characterized by a particularly long service life the end.

Die Lehre gemaß der Erfindung kann jedoch nicht nur durch metallische Werkstoffpaarunxen verwirklicht werden; geeignet sind auch keramikartlge Stoffe, sowie harte, freisinterbare Kunststoffe.The teaching according to the invention can, however, not only by metallic Material pairs are realized; Ceramic-like substances are also suitable, as well as hard, free-sinterable plastics.

Der Fachmann wird nach Belieben entweder den Weg wShlen, das Material zur Bildung einer oder beider Führungsflächen aufzutragen, er wird aber auch die Möglichkeit sehen, die die Führungsflächen bildenden Teile des Kippers eeils in ihrer Gesamtheit aus dem gewelnschten Härteunterschied entsnrechenden Materialien zu fertigen oder die die Fithrungsflachen tragenden Mäntel dieser Teile aus solchen Materialien herzustellen, wobei das Grundmaterial, auf dem diese Mäntel aufgezogen sind, vorzugsweise Stahl ist.The person skilled in the art will choose either the route, the material, at will to apply to the formation of one or both guide surfaces, but it is also the Possibility to see the parts of the tipper that form the guide surfaces in their entirety from the desired hardness difference corresponding materials to manufacture, or the jackets of these parts that carry the fit-out surfaces from such parts Manufacture materials, being the base material on which these coats are drawn are, preferably steel.

In dem folgenden Teil der Beschreibung sind anhand der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch ein Kipplager, Fig. 2 bis 4 je einen vertikalen Halbschnitt durch andere AusfUhrungs formen.In the following part of the description, several are based on the drawing Embodiments of the invention described. It shows: Fig. 1 a vertical Cross section through a tilting bearing, FIGS. 2 to 4 each have a vertical half section other designs.

Fig. 1 zeigt ein Kipplager in Art eines Topflagers, bestehend aus dem Kolben 1 und dem Topf 2. Die Last des Bauwerks wirkt gem'ß Pfeil P auf den Kolben 1. Der Kolben 1 ist mit seiner unteren Stirnfläche auf der im Inneren des Topfes 2 befindlichen plastischen oder elastischen Druckmasse 3 abgestützt.Fig. 1 shows a tilting bearing in the manner of a pot bearing, consisting of the piston 1 and the pot 2. The load of the structure acts according to arrow P on the piston 1. The piston 1 is with its lower end face on the inside of the pot 2 located plastic or elastic pressure mass 3 supported.

Damit die Druckmasse unter Last nicht durch den Spalt 4 zwischen Topfinnenmante 5 und Kolbenaußenmantel 6 austreten kann, befindet sich vor dem Spalt eine formbestndige Dichtung 7. Der Außenmantel 6 des Kolbens 1 ist ballig ausgebildet um die Kippbewegungen des Kolbens 1 nicht zu behindern und um Zerstörungen am Topfinnenmantel 5 zu vermeiden.So that the pressure mass does not pass through the gap 4 between the inner surface of the pot under load 5 and piston outer jacket 6 can emerge, there is a dimensionally stable one in front of the gap Seal 7. The outer jacket 6 of the piston 1 is convex around the tilting movements of the piston 1 not to be obstructed and in order to avoid damage to the inner shell of the pot 5.

Mindestens im ballig ausgebildeten Umfangsbereich des Kolbens 1 bzw. der benachbarten Gegenführungsfläche des Topfinnenmantels 5 ist nach der Lehre der Erfindung auf die Wahl des die Fithrungsflache bildenden Materials zu achten, und zwar in dem Sinne, daß ein Härteunterschied des Kolbenwerkstoffs gegenüber dem Topfwerkstoff vorhanden ist. Je nach dems ob Verschleißerscheinungen eher kolbenseitig oder topfseitig hingenommen werden können, fertigt man den Topfmantel oder den Kolbenmantel aus Material geringerer Härte im Vergleich mit der Gegenführungsfläche. Gemäß Fig. 1 wird der Härteunterschied dadurch erzeugt, daß Topf- und Kolben jeweils in Ihrer Gesamtheit aus unterschiedlichen Materialien bestehen, der Topf beispielsweise aus Stahl und der Kolben beispielsweise aus legiertem Aluminium.At least in the spherical circumferential area of the piston 1 or the adjacent mating guide surface of the pot inner shell 5 is according to the teaching of Invention to pay attention to the choice of the material forming the Fithrungsflache, and in the sense that there is a difference in hardness between the piston material and the pot material is available. Depending on whether signs of wear are more likely on the piston side or on the pot side can be accepted, one makes the pot jacket or the piston skirt Material of lower hardness in comparison with the counter guide surface. According to FIG. 1 the difference in hardness is created by the fact that the pot and piston are each in their The whole consist of different materials, for example the pot Steel and the piston, for example, made of alloyed aluminum.

Bei der in Fig. 2 dargestellten FUhrungspaarung wird die ballige Mantelfläche des Kolbens durch einen auf den Kolben 1 aufgezogenen Ring 8 gebildet. Die Mantelinnenflache des Topfes 2 trägt im Führungsbereich eine durch Auftragen von Werkstoff erzeugte Schicht 9. Fertigt man Kolben und Topf jeweils aus Stahl, so können die Schicht 9 und der Ring 8 aus noch wesentlich härteren Werkstoffen bestehen. Es ist also bei dieser Ausfilhrungsform möglich, die Härten der Führungspaarungen und damit die Lebensdauer des Kipplagers gegenüber Stahllagern zu steigern. Die Druckmasse 3 ist mittels der Deckplatte 10 gegen Austreten durch den Spalt 4 abgedichtet. Der Ring 8 und die Schicht 9 können beispielsweise aus Bronzen unterschiedlicher Härten bestehen.In the case of the guide pairing shown in FIG. 2, the spherical outer surface is of the piston is formed by a ring 8 drawn onto the piston 1. The inner surface of the jacket of the pot 2 carries in the guide area a generated by the application of material Layer 9. If the piston and pot are each made of steel, then the layer 9 and the ring 8 are made of much harder materials. So it is with this Ausfilhrungsform possible the hardness of the guide pairings and thus to increase the service life of the tilting bearing compared to steel bearings. The printing mass 3 is sealed against leakage through the gap 4 by means of the cover plate 10. Of the Ring 8 and layer 9 can, for example, be made of bronzes of different hardnesses exist.

In Fig. 3 ist der KolbenauBenmantel durch eine Auftragsschweißung 11 ballig ausgebildet. Die Gegenfjjhrungsfläche am Topfinnenmant el kann beispielsweise oberflächengehä rt et sein. Der Kolben 1 ist hier auf einem Druckkissen 12, bestehend aus einem weichen Kern 13 und einer festen Außenhaut 14 abgestützt. Eine besondere Dichtung des Spalts 4 ist nicht vorgesehen.In Fig. 3, the piston outer jacket is by a build-up weld 11 crowned. The counter-guide surface on the inner shell of the pot can, for example surface hardened. The piston 1 is here on a pressure pad 12, consisting supported by a soft core 13 and a firm outer skin 14. A special Sealing of the gap 4 is not provided.

Gemäß Fig. 4 sind am Kolben 1 keine besonderen Vorkehrungen getroffen. Die FUhrungsflFche 15 des Kolbens 1 ist beispielsweise zylinderförmig. Die Gegenffihrungsfläche des Topfes 2 ist gebildet durch den im Oberteil des Topfes eingelegten Ring 16, dessen zum Topfinneren hinweisende Oberfläche ballig ausgebildet ist. Der Spalt 4 ist mittels der mantelförmigen Dichtung 17 abgedichtet, so daß die Dichtmasse 3 nicht entweichen kann.According to FIG. 4, no special precautions are taken on the piston 1. The guide surface 15 of the piston 1 is, for example, cylindrical. The mating guide surface of the pot 2 is formed by the ring 16 inserted in the upper part of the pot, whose surface pointing to the inside of the pot is convex. The gap 4 is sealed by means of the jacket-shaped seal 17, so that the sealing compound 3 cannot escape.

Claims

Patent claims

tilting bearings for structures, especially bridges, where the load is on a piston acts, which is guided in a pot with a preferably cylindrical jacket and supported on a plastic or elastic pressure mass located in the pot is, characterized in that in a known manner at least one guide surface, namely the piston outer jacket (6) or the pot inner jacket (5) in the area of the guide is convex and that the guide surfaces aus.Werkstoffen different Hardships exist.

2. tilting bearing according to claim 1, characterized in that the convex Guide surface, compared to the mating guide surface, made of a smaller material There is hardship.

3. tilting bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the guide surfaces by applying, e.g. B. by spraying, vapor deposition, welding Od. The like. Is produced from material of suitable hardness.

4. tilting bearing according to claim 2, characterized in that the pot inner jacket (5) made of steel and the piston outer jacket (6) made of alloyed aluminum.

5. tilting bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the guide surfaces are made of bronzes of different hardnesses.

6. tilting bearing according to claim 1 with steel piston and pot, characterized characterized in that the different hardnesses of the guide surfaces by hardening, z. B. surface hardening, are generated.

7. tilting bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that that spherical shape is produced by applying material.