DE2154630A1 - Gleit- und Deformationslager sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

3.11.1971

P. Kilcher, Bauisolationen AG Recherswil (SO)

Gleit- und Deformationslager sowie Verfahren zu dessen Herstellung.

Kombinierte Gleit- und Deformationslager beruhen allgemein auf der Voraussetzung, dass die Gleitfähigkeit dauernd erhalten bleiben soll, während die vorhandenen deformierbaren Lagerkörper vor allem zur Aufnahme bzw. zum Ausgleich von infolge Deckendurchbiegung und/oder Auflagerverdrehung auftretenden Schiefstellungen zwischen den Flächen der Bauteile, zwischen welchen das Lager liegt, dienen. Die Sicherstellung einer dauernden Gleitfähigkeit des Lagers bedingt einen relativ umständlichen und teuren Aufbau. Es sind jedenfalls Gleitbeläge mit niedrigem Reibungskoeffizienten und hoher Verschleissfestigkeit vorzu-

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sehen, die dauernd eben und glatt bleiben. Schmiermittel können nicht eine dauernde genügende Gleitfähigkeit sicherstellen.

Neueste Forschungen ergeben jedoch, dass grösse're Querverschiebungen zwischen den Bauteilen, die praktisch nur durch ein Gleitlager aufgenommen werden können, nur anfänglich im Rohbau infolge des besonders bei kalter Witterung erheblichen Unterschieds zwischen der Abbinde-Temperatur und der Tiefsttemperatur, sowie des Schwindens des an Ort betonierten einen Bauteils, zum Beispiel einer Decke, auftreten (5-7 mm/lOm). Die später infolge der geringeren Temperaturschwankungen auftretenden Verschiebungen(+lmm/10m) liegen dagegen in einer Grössenordnung, die durch ein Deformationslager aufgenommen werden kann.

Ein unbegrenztes leichtes Gleiten von Auflagern ist im Bauwesen meist nicht erwünscht und gefährlich. Es ist eher erwünscht, eine gewisse Begrenzung des Gleitweges des Lagers anzustreben, damit der tragende Bauwerksteil nicht beliebig seitlich ausweichen kann, sondern durch den getragenen Bauwerkteil gesichert ist. Bei einem bekannten Gleit- und Deformationslager mit deformierbaren Lagerkörper und Gleitflächen, die unter Last aufeinander abgleiten können, wobei die Gleitflächen in einem flachen Schlauch aus elastisch verformbarem Material liegen, dessen längere Querschnittsinnenabmessungen grosser sind als diejenigen des Lagerkörpers, derart, dass seitlich des Lagerkörpers die seitlichen Wandteile des Schlauches mindestens einseitig eine bewegliche Schlaufe bilden, sind diese Bedingungen nicht erfüllt (DAS 1 609 382). Da zwei Gleitbeläge begrenzter Grosse vorgesehen sind, können dieselben teilweise voneinander abgleiten, was zu Beschädigungen führt.

Es sind zwar auch Metallauflager mit begrenztem Gleitweg bekannt, doch sind dieselben nicht als Deformationslager anzu-

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sprechen und ihr Aufbau ist komplizierter (Die Bautechnik 2/62, Seite 49).

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, ein einfaches Gleit- und Deformationslager zu schaffen, das die oben genannten Bedingungen erfüllt. Das erfindungsgemässe Lager ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der dem Lagerkörper gegenüberliegenden Schlauchwand und der Schlaufe eine kontinuierliche Gleitfläche für den Lagerkörper bildet, wobei die Verformbarkeit der Schlaufe den Gleitweg quer zur Schlauchachse begrenzt und damit einen Anschlag bildet. Das Lager besitzt zum mindesten für die erwähnte anfänglich auftretenden erheblichen Verschiebungen, die durch das Absinken der Betontemperatur und das Schwinden des Betons bedingt sind, einen genügenden Gleitweg. Sollten die Gleiteigenschaften später schlechter werden oder ganz wegfallen, so genügt die Verformbarkeit des Lagerkörpers zur Aufnahme der dann unter normalen Umständen noch auftretenden Relativbewegungen zwischen den Bauteilen. Die freie Gleitbewegung ist aber von Anfang an begrenzt und verhindert so ein übermässiges Ausweichen des tragenden Bauteils, das ebenfalls zu Rissen oder Zerstörungen führen könnte. Der tragende Bauteil, zum Beispiel eine Wand ist somit dank der Begrenzung des Gleitweges des Auflagers gewissermassen zwischen elastischen Puffern gesichert.

Das Lager kann einteilig ausgebildet sein, wobei in der Wandung des Schlauches mindestens ein deformierbarer Lagerkörper gebildet ist, dessen Innenfläche als Gleitfläche an der gegenüberliegenden Innenfläche des Schlauches liegt. In diesem Falle kann in den Innenraum des Schlauches ein Schmiermittel eingebracht werden, da die für den Schlauch in Frage kommenden Materialien, zum Beispiel Neopren, an sich keine genügenden Gleiteigenschaften besitzen.

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Die Herstellung des zuletzt erwähnten einteiligen Lagers kann erfindungsgemäss besonders einfach durchgeführt werden, indem beim Strangpressen des Schlauches Schmiermittel in denselben injiziert wird. Das Lager kommt also zur Verwendung fertig aus der Fabrikationseinrichtung und kann ohne weiteres, gegebenenfalls mit weiteren Teilen zu einem Aggregat vereinigt, verlegt werden. Natürlich kann das Lager auch in einzelnen, plattenartigen Abschnitten verwendet werden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des Lagers im Querschnitt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Lagers kombiniert mit Füllkörpern, Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 bis 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele im Schnitt.

Das kombinierte Gleit- und Deformationslager nach Fig. 1 ist als geschlossener Schlauch aus elastischem Material, z.B. Neoprenf, ausgebildet. Die eine Yand des flachliegenden Schlauches ist zu einem elastisch deformierbaren Lagerkörper 1 verdickt. Der übrige dünnere Vandteil bildet ausserhalb des Lagerkörpers 1 Schlaufen 2 und liegt dann flach unter dem Lagerkörper. Die Schlaufen 2 schliessen je einen Hohlraum 3 ein. Im Innenraum des Schlauches befindet sich ein geeignetes Schmiermittel, das sich mit dem Material des Schlauches verträgt, z.B. eine Silikonfettlösung oder -Emulsion. Die Hohlräume 3 dienen als Reservoir, doch wird anfänglich dafür gesorgt, dass ein Schmiermittelfilm 7 auch zwischen den aufeinanderliegenden Flächen des Lagerkörpers 1 und

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der gegenüberliegenden Schlauchwand liegt.

Das zwischen Bauteilen liegende Lager wirkt mindestens anfänglich als Gleitlager, besonders beim anfänglichen erheblichen Abkühlen und Schwinden eines an Ort betonierten Bauteils, wobei dank des Schmiermittels der Lagerkö'rper 1 mit geringer Reibung auf der gegenüberliegenden Schlauchwand gleitet. Die Schlaufen werden dabei zuerst elastisch verformt ohne ins Gewicht fallenden Widerstand zu erzeugen. Ist jedoch die eine Schlaufe durch ständige Verschiebung des Lagerkörpers in ihrer Richtung soweit unter den Lagerkörper geglitten, dass sie gespannt wird, so setzt sie einer weiteren Verschiebung einen erheblichen ¥iderstand entgegen. Das Lager weist daher Endanschläge auf, die zwar nicht absolut starr wirken, die jedoch nach einem bestimmten Gleitweg eine erhebliche Erhöhung des ¥iderstandes gegen weitere Verschiebung bewirken und damit ein unkontrolliertes Ausweichen des tragenden Bauteils verhindern. Die·Knicklänge der Tragwand wird damit reduziert.

Später treten unter den üblichen klimatischen Einflüssen nur ™ noch unbedeutendere Verschiebungen auf. Anfänglich kann hierbei noch ein Gleiten stattfinden. Der Lagerkörper 1 ist jedoch so . bemessen, dass er später, wenn das Schmiermittel seine Schmierfähigkeit einbüssen sollte, die vollen Verschiebungen durch elastische Verformung aufnehmen kann.

Fig. 2 zeigt ein ähnliches Lager, das sich nur dadurch von demjenigen nach Fig. 1 unterscheidet, dass der Lagerkörper in mehrere einzelne Streifen I¹ aufgeteilt ist, zwischen welchen Hohl-

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räume 3¹ liegen. Das Lager ist mit seitlichen Füllkörpern 4 aus einem Material geringer Tragfähigkeit auf einen Träger 5, z.B. aus Papier oder Kunststoff geklebt. Diese Füllkörper dienen dazu, bei Verlegen des Lagers auf eine tragende Bauwerksfläche die seitlich des eigentlichen Lagers liegenden Flächenteile abzudecken und dort eine direkte Verbindung zwischen dem tragenden Teil und dem am Ort betonierten oberen Teil zu vermeiden. In diesem Falle wird das Lager mit den Füllkörpern vorzugsweise als

t fortlaufendes Band ausgeführt, das auf tragende Mauern aufgelegt W

werden kann.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein Lager gemäss Fig. Die Enden des Schlauches sind, wie Fig. 3 zeigt, schief geschnitten, damit die Lagerkörper 1 bzw. 1' gegenüber den Rändern der unten liegenden Schlauchseite zurückgesetzt sind. Auch wenn hierbei infolge elastischer Verformung oder Längsverschiebung des Lagerkörpers dessen Endkanten etwas über die unten liegende Schlauchseite hinausragen, erfolgt auf alle Fälle die Druckübertragung . im Bereiche der aufeinanderliegenden Gleitflächen der Lagerkörper bzw. der gegenüberliegenden Schlauchseite und nicht im Bereiche der Endkante des Lagerkörpers bzw. der gegaüberliegenden Schlauchwand, wo übermässige lokale Pressungen und daher Beschädigungen auftreten könnten. Die Enden des Schlauches können verschlossen werden um den Austritt von Schmiermittel bzw. den Eintritt von Verunreinigungen zu verhindern.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante mit zwei Lagerkörpern 1^?. In dieser Figur, ist angedeutet, dass in die Hohlräume 3 und 3¹ des soeben aus der Düse einer

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Spritz- bzw. Strangpressmaschine laufenden Profils durch in Fig. angedeutete Oeffnungen 6 der Düse Schmiermittel injiziert wird, das auch zwischen die gegenüberliegenden Innenflächen des Schlauches gelangt. Das Lager wird hierbei in einem Arbeitsgang fertiggestellt.

Der Lagerkörper braucht nicht, wie in den bisherigen Ausführungsbeispielen angenommen, an der Innenseite des Schlauches zu liegen. Die den Lagerkörper 1 bildende Verdickung des Schlauches kann auch nach aussen ragen, wie Fig. 5 zeigt, wobei die Schlaufen 2 etwas flachere Form erhalten, jedoch genau dieselbe Funktion · haben wie anhand der Fig. 1 beschrieben. Die Verdickung kann auch nach beiden Seiten ragen.

Das Lager braucht auch nicht, wie bisher angenommen, einteilig ausgeführt zu sein. Gemäss Fig. 6 kann z.B. ein vorfabrizierter Schlauch 8 aus geeignetem Material, beispielsweise Neopren, mit einem Lagerkörper 9 verbunden sein, der an der Gleitfläche mit einer gut gleitenden Schicht 10, z.B. "Teflon" einer Metallplatte oder dergleichen belegt ist. In diesem Falle kann unter Umständen auf Schmiermittel verzichtet werden. Diese Ausführung eignet sich mehr für kürzere Lagerabschnitte, da das Einbringen eines besonderen Lagerkörpers in einen langen Schlauch umständlich wäre. Der Lagerkörper muss bei der Ausführung nach Fig. 6 nicht unbedingt mit dem Schlauch verbunden sein, sondern könnte gegebenenfalls auch lose eingelegt sein. Da der Reibungskoeffizient zwischen dem Schlauch und dem unbeschichteten Lagerkörper an der Oberseite desselben höher ist als zwischen der Schicht 10 und dem Schlauch, ist auch in diesem Falle die gewünschte Funktion

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des Lagers sichergestellt.

Ein Zusammenfügen von Schlauch und Lagerkörper wäre auch bei einer Ausführung ähnlich derjenigen nach Fig. 5 denkbar, wo der Lagerkörper mit der Aussenseite eines Schlauches verklebt sein kann. Es wäre sogar denkbar, dass der Lagerkörper auch in diesem Falle nur lose auf den Schlauch gelegt wird, wobei das Lager ebenfalls bestimmte Gleiteigenschaften aufweisen würde, indem die Innenseiten des Schmiermittel enthaltenden Schlauches wesentk lieh leichter aufeinander gleiten als der Lagerkörper auf der Schlauchaussenseite.

Alle Ausführungsvarianten mit separatem Lagerkörper und Schlauch haben den Vorteil, dass sie aus verfügbaren Halbfabrikaten, nämlich je einem Schlauch und einem Streifen hergestellt werden können und keine speziellen Spritzwerkzeuge erfordern. Sie eignen sich daher besonders für Anfertigung in geringen Mengen für Sonderzwecke.

Bei allen Ausführungsformen kann der Schlauch und/oder der Lagerkörper armiert sein.

Anstelle eines flüssig oder plastisch bleibenden Schmiermittels könnte auch ein Mittel in den Schlauch injiziert werden, das sich dann zu einer festen Gleitschicht oder einem Gleitkörper verfestigt.

Allgemein wird der Lagerkörper im unbelasteten, einbaufertigen Lager symmetrisch im Schlauch liegen, sodass beide Schlaufen 2 gleiche Länge aufweisen, wie dies alle Figuren zeigen. Der Einbau kann daher erfolgen, ohne auf eine bestimmte Orientierung zu

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achten. Es kann jedoch in bestimmten Fällen, vo eine besonders grosse anfängliche Verschiebung in einer bestimmten Richtung zu erwarten ist, auch ein asymmetrisches Lager eingebaut werden, in welchem der Lagerkörper anfänglich asymmetrisch und dann nach erfolgter anfänglicher Verschiebung etwa symmetrisch im Schlauche liegt.

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Claims (9)

1. Patentansprüche:

   I)) Gleit- und Deformationslager zum Einbringen zwischen Bauteile, mit einem deformierbaren Lagerkörper und Gleitflächen, die unter Last aufeinander abgleiten können, wobei die Gleitflächen in einem flachen Schlauch aus elastisch verformbarem Material liegen, dessen längere QuerSchnittsinnenabmessungen grosser sind als diejenigen des Lagerkörpers, derart, dass seitlich des Lagerkörpers die seitlichen Wandteile des Schlauches mindestens einseitig eine bewegliche Schlaufe bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der dem Lagerkörper (1) gegenüberliegenden Schlauchwand und der Schlaufe (2) eine kontinuierliche Gleitfläche für den Lagerkörper bildet, wobei die Verformbarkeit der Schlaufe (2) den Gleitweg quer zur Schlauchachse begrenzt und damit einen Anschlag bildet.
2. 2) Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch und der Lagerkörper (1) einteilig ausgebildet sind.
3. 3) Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wandung des Schlauches mindestens ein deformierbarer Lagerkörper (1) vorgesehen ist, dessen Innenfläche als Gleitfläche an der gegenüberliegenden Innenfläche des Schlauches liegt.
4. 4) Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Lagerkörper (I¹) als verdickte Partie der Schlauchwand ausgebildet ist, bzw. sind, wobei seitlich des bzw. der Lagerkörper Hohlräume (3, 3') gebildet sind.
5. 5) Lager nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Schlauches schief geschnitten sind, derart, dass der oder die Lagerkörper (I¹) bezüglich der Ränder der gegenüberliegenden Schlauchwand zurückgesetzt sind.

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6. 6) Lager nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (8) und der Lagerkörper (9) als besondere Teile miteinander verbunden oder lose vereinigt sind, wobei der Lagerkörper (9) an der Innenseite oder Aussenseite der Schlauchwand angebracht sein kann.
7. 7) Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (9) einseitig mit einer Gleitschicht (10) versehen ist.
8. 8) Lager nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Schlauches ein Schmiermittel enthält.
9. 9) Verfahren zur Herstellung eines Lagers gemäss einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch und der Lagerkörper einteilig als Strang gepresst oder gespritzt werden, und dass beim Pressen oder Spritzen Gleitmittel in denselben injiziert wird»

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