DE2245878A1 - In der hoehe verstellbares elastisches lager - Google Patents

Description

• "In der Höhe verstellbares elastisches Lager Die Erfindung betrifft ein in der Höhe verstellbares elastisches Lager, insbesondere fur Brücken, Fahrbahnen und Hochbauten.
• Die bisherige Konstruktion von Lagern gestattet keine Höhenveränderung ohne einen Ausbau des Lagers und Auswechseln gegen ein anderes oder eine änderung der Höhe des Sitzes des Lagers, beispielsweise durch Zwischenfügen einer Mörtelschicht oder durch Unterschieben einer zusätzlichen Platte. Hierzu muß das gelagerte Weil angehoben, das Lager ausgebaut und der Lagersitz verändert werden. Dies ist eine sehr aufwendige Methode.
• Es sind zwar bereits elastische Wopflager bekanntgeworden, deren Höhe sich geringfügig vergrößern läßt, doch sind hierzu besondere Einrichtungen erforderlich. Außerdem ist eine Verringerung der Höhe nicht möglich. Bei diesen Lagern, die in einen durch einen Deckel abgeschlossenen Wopf eine Gummimasse enthalten, wird zur Vergrößerung der Höhe durch eine Kanüle Mastix eingepreßt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in der Höhe verstellbares Lager zu schaffen, dessen Höhe innerhalb eines verhältnismäßig großen Verstellbereiches jederzeit beliebig eingestellt werden kann, so daß beim Einbringen eines solchen Lagers die insbesondere bei Fertigteilkonstruktionen auftretenden Ungenauigkeiten leicht ausgeglichen werden können und jederzeit eine Höhenregulierung und auch ein Auswechseln des Lagers ohne Stützgerüste möglich ist.
• Das erfindungsgemäße Lager ist gekennzeichnet durch eine untere und eine obere Keilplatte, deren einander zugewandte Eeilflächen etwa parallel verlaufen und eine Zwischenschicht aus Gummi, die mit beiden Keilplatten schubfest verbunden ist, sowie eine Einrichtung zum gegenseitigen Verschieben der Keilplatten in Keilrichtung und zum Fixieren ihrer gegenseitigen Lage.
• Vorzugsweise ist die untere Keilplatte als Doppelkeilplatte ausgebildet, auf deren beiden Keilflächen über eine Gummizwischenschicht jeweils eine Keilplatte mit nach innen weisender Keilspitze sitzt, deren obere Keilfläche bezüglich einer waagrechten Ebene symmetrisch zur unteren verläuft und es schließt sich an die oberen Keilflächen jeweils über Gummizwischenschichten eine obere Lagerplatte an. Bei radialsymmetrischer Ausbildung und Anordnung der Teile eines solchen Lagers entsteht ein topfförmiges Lager, bei dem die Keile in Draufsicht auf das Lager segmentartig ausgebildet sind und sich an der ringförmigen Seitenwand des Topfes abstützen.
• Die Erfindung wird durch Susführungsbeispiele anhand von 10 Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenschnittansicht durch ein in der Höhe verstellbares elastisches Festlager, Fig. 2 ein in Querrichtung zur Lagerkraft verschiebbares Lager im Querschnitt, Fig. 3 eine Seitenansicht dieses Lagers, Fig. 4 in einer Seitenschnittansicht ein Festlager mit einer Dornsicherung gegen seitliches Verschieben, Fig. 5 eine Teilansicht des Lagers nach Fig. 4 von oben, Fig. 6 eine Seitenschnittansicht eines erfindungsgemäßen Topflagers, Fig. 7 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht des Topflagers nach Fig. 6, Fig. 8 eine Draufsicht auf das Topflager nach Fig. 6 im Querschnitt, Big. 9 eine weitere Ausführiingsform eines erfindungsgemäßen Topflagers in Verbindung mit einem bekannten Gummilager, Fig. 10 einen Abstandhalter für das Topflager nach Fig. 9.
• Das in Fig. 1 in einer Seitenschnittansicht dargestellte in der Höhe verstellbare elastische Lager enthält eine untere Doppelkeilplatte 1 mit nach außen abfallenden Eeilflächen, die als untere Lagerplatte dient und zwei obere geilplatten 2 und 3, die über Zwischenschichten 4 und 5 aus Gummi mit der Doppelkeilplatte 1 verbunden sind. Die unteren Keilflächen 6 und 7 der oberen Keilplatten 2 und 3 sind etwa parallel zu den oberen geilflächen 8 und 9 der Doppelkeilplatte 1 angeordnet. Die Deckflächen 10 und 11 der oberen geilplatten 2 und 3 sind im wesentlichen eben ausgebildet. Die Gummizwischenschichten 4 und 5 sind schubfest an den angrenzenden Flächen 6 bis 9 beispielsweise durch Vulkanisieren angebracht. Damit die oberen Keilplatten zusammengeschoben werden können, ist im Bereich der Symmetrielinie des Lagers zwischen diesen Keilplatten einschließlich der angrenzenden Gummischichten ein Zwischenraum 40 vorgesehen. Als Einrichtung zum Verschieben der oberen Keilplatten 2 und 3 gegenüber der unteren Doppelkeilplatte dienen aus einer Schraube 12 und aus einer Mutter 13 bestehende Schraubverbindungen. Die Schrauben sind durch horizontal angeordnete Bohrungen 14 und 15 in den oberen Keilplatten 2 und 3 geführt.
• Beim Anziehen der Schraubverbindungen werden die oberen Keile 2 und 3 zusammengeschoben und es werden über die Keilwirkung die Deckflächen 10 und 11 angehoben. Die Höhe des Lagers wird hierdurch vergrößert. Bei dem dargestellten Lager ist auf die oberen Keilflächen 10 und 11 der oberen Keilplatten 2 und 3 über weitere Gummizwischenschichten 16 und 17 eine obere Lagerplatte 18 aufgesetzt. Die Gummizwischenschichten 16 und 17 sind mit den angrenzenden Flächen ebenfalls schubfest verbunden. Durch die obere Lager platte wird verhindert, daß sich die zur Höhenverstellung des Lagers erforderliche Horizontalbewegung der oberen Keile 2 und 3 und damit auch der Deckflächen 10 und 11 dieser Keile auf die untere Fläche des zu lagernden Teils auswirkt. Gleichzeitig wird durch die zusätzlichen Gummizwischenschichten der Federweg des Lagers in senkrechter Richtung erhöht.
• In vielen Fällen ist es erforderlich beim Auftreten von Querkräften sicherzustellen, daß sich das Lager nicht seitlich verschiebt. Im vorliegenden Ball käme bei einer seitlichen Beanspruchung noch hinzu, daß die eine obere Keilplatte 2 bzw. 3 bei einer Querbeanspruchung auf die zugehörige obere Keilfläche 8 bzw. 9 der unteren Doppelkeilplatte hinaufläuft und auf der anderen hinunter, so daß dies zu einer Verkantung der Deckflächen 10 und 11 der oberen Keilplatten führen würde. Zur elastischen Sicherung des Lagers gegen.Querkräfte ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 der äußere Rand 19 bzw. 20 der oberen Eeilplatten 2 und 3 einsclitießlich der Gummizwischenschicht bis über die Doppelkeilplatte 1 herabgezogen. Bei einer Querbeanspruchung stützt sich entweder der Rand 19 oder der Rand 20 über die dazwischenliegende Gummischicht am äußeren Rand der Doppelkeilplatte 1 ab.
• Die in den Fig. 2 und 3 in einer Seitenschnittansicht und in einer senkrecht hierzu liegenden Seitenansicht dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers unterscheidet sich von dem Lager nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß auch die obere Lagerplatte 18 als Doppelkeilplatte 18a ausgebildet ist und zwischen der unteren Doppelkeilplatte la und einer unteren Lagerplatte 21 eine gleitende Verbindung vorgesehen ist. Durch die gleitende Verbindung, die durch auf einem Gleitblech 22 ruhende Teflonstreifen 23 und 24 verwirklicht ist, wird sichergestellt, daß sich bei einer Querbeanspruchung des Lagers die obere Lagerfläche nicht verkanten kann. Die in die untere Fläche der Doppelkeilplatte la eingelassenen Teflonstreifen 23 und 24 verschieben sich dann auf dem Gleitblech 22, so daß sich die Querkräfte im Lager nicht auswirken können. Um auch bis zum Uberwinden der Haftreibung die Auswirkung einer Querkraft, die, wie oben bereits erwähnt, ein Verkanten zur Folge hat, zu verhindern, können zusätzlich ähnliche Maßnahmen wie zur Fig. 1 beschrieben, vorgesehen werden.
• Bei Ausbildung der oberen Lagerplatte als Doppelkeilplatte müssen die oberen Keilflächen 10 und 11 der oberen Keile auch entsprechend geneigt verlaufen. Dies läßt Fig. 2 deutlich erkennen. Im übrigen sind in dieser Figur die gleichen Bezugszeichen gewählt worden wie bei der Fig. 1, soweit es sich um gleiche Elemente handelt und mit dem Buchstaben a versehene Bezugszeichen, soweit diese in der Form abweichen, aber die gleiche Funktion erfüllen.
• Durch Ausbildung der oberen Lagerplatte 18a als Doppelkeilplatte wird beim Zusammenschieben der oberen Keile 2a und 3a gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 der doppelte senkrechte Verschiebeweg erzielt. Die obere Lagerplatte 18a könnte zur Erzielung der gleichen Wirkung auch als V-förmiges Blech ausgebildet sein, wenn es möglich ist, die untere Seite des abzustützenden Teils in die V-förmige Oberseite der Lagerplatte passend zu gestalten.
• Erwähnenswert zu Fig. 2 ist noch die Ausbildung der Bohrungen 14a und 14b. Um die Schrauben 12 bei einer Belastung des Lagers nicht zu sehr auf Biegung zu beanspruchen, ist die Einspannung der Schrauben auf die Bereiche in der Nähe der Auflageflächen von Mutter und Schraubenkopf beschränkt. Weiter innen weist die bohrung eine Erweiterung auf, die sich vorzugsweise zur Keilspitze hin vergrößert und in diese Erweiterung ist eine Kunststoffhülse 25 eingesetzt.
• Fig. 3 läßt die Anordnung der Schrauben 12 erkennen. Je nach Länge des Lagers sind zwei oder mehr Schraubenverbindungen vorgesehen.
• Bei der in den Fig. 4 und 5 in einer Seitenschnittansicht und einer Draufsicht dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemaßen Lagers sind an die ebenfalls als Doppelkeilplatte ausgebildete obere Lagerplatte 18b in der Symmetrielinie zwei Dorne 38 angeschweißt, die über je eine Gummizwischenschicht 27 in einer Bohrung 28 der unteren Doppelplatte lb geführt sind0 Selbstverständlich müssen diese Dorne an einer Stelle vorgesehen werden, an der sie das Durchstecken der Schrauben nicht behindern.
• Die Fig. 6 bis 8 stellen die Verwirklichung des erfindungsgemäßen Prinzips bei einem kreisrunden Lager dar. Dieses entsteht durch radialsymmetrische Ausbildung und Anordnung der Teile der beschriebenen Lager und Änderung der Einspannung für die Schrauben, da sich durchgehende Schrauben gegenseitig behindern würden. Die dargestellte Ausführungsform kann als eine von der Ausführungsform nach Fig. 2 abgeleitete Konstruktion angesehen werden.
• Auf einer in Form eines stumpfen Kreiskegels ausgebildeten unteren Lagerplatte 1c sitzen an Stelle der oberen Keilplatte mehrere Keilsegmente 26. Zwischen diesen Keilsegmenten und der unteren Lagerplatte 1c befindet sich eine in Draufsicht ringförmige Gummischicht 4a, die schubfest mit den Keilsegmenten und der unteren Lagerplatte verbunden ist. Die Keilsegmente 26 sind über eine weitere rihg-förmige Gummischicht 16a mit der oberen Lagerplatte 18c schubfest verbunden, die ebenso wie die untere Lagerplatte 1c in Form eines stumpfen Kreiskegels ausgebildet ist. Um den Abstand zwischen benachbarten Keilsegmenten 26 sicherzustellen, ist auch zwischen die einander gegenüberliegenden Seitenflächen 47 und 48 dieser Keilsegmente eine Gummischicht 29 eingefügt. Wie Fig. 7 erkennen läßt, ist diese Gummischicht mit Bohrungen 30 versehen, durch die Zwängungen beim Zusammenschieben der Keilsegmente verhindert werden.
• Die Bohrungen 30 weisen im fertigen Lager radial nach innen.
• Zur Vergrößerung der Höhe des Lagers müssen sämtliche Keilsegmente 26 radial nach innen geschoben werden. Hierbei ist es wie bereits erwähnt, in der Regel nicht mehr möglich, gegenüberliegende Keile durch eine einzige Schraube zu betätigen, da sämtliche Schrauben durchs Zentrum gehen müßten und hier in der Höhe normalerweise nicht ausreichend Platz zur Verfügung steht. Die untere Lagerplatte lc ist deshalb am Hand mit einem Ringteil 31 verbunden, das das Gegenlager für Einstellschrauben 32 bildet. Aus Symmetriegründen sind jedem Keilsegment 26 zwei Einstellschrauben zugeordnet.
• Da sich das Lager bei Belastungsschwankungen etwas in der Höhe ändert, wird die Außenfläche 42 der einzelnen Keilsegmente bei Belastungsschwankungen gegenüber den Einstellschrauben in der Höhe verschoben. Zur Verminderung des Verschleißes ist es deshalb zweckmäßig, in der Außenfläche 32 eine Gleitbahn 33 vorzusehen. Außerdem können die Einstellschrauben mit Schmierlöchern 39 ausgestattet werden. Wie die durch die Gleitbewegung bedingte Beanspruchung der Einstellschrauben 32 vermindert werden kann, zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 9 und 10.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Einstellschrauben 32 nur dazu benutzt, die Keilsegmente nach innen zu drücken und nachdem das Lager die richtige Höhe erreicht hat, Abstandhalter 34 in den Zwischenraum zwischen dem Ring 31 und den Keilsegmenten 26 eingesetzt. Die Abstandhalter sind ebenfalls segmentförmig ausgebildet und können beispielsweise die in Fig. 10 dargestellte Form haben. Durch Feststellschrauben 35 sind die Abstandhalter nach dem Einsetzen fixierbar. Nachdem die Abstandhalter in die richtige Position gebracht worden sind, werden die Einstellschrauben wieder zurückgedreht, so daß bei einer Belastungsschwankung des Lagers die Außenfläche 42 der Eeilsegmente nur an der Innenfläche der Abstandhalter 34 entlanggleitet. Zur Verbesserung der Gleitfähigkeit können auch hier Gleitstücke 33 vorgesehen sein.
• Die Gewindebohrungen, in die die Einstellschrauben 32 eingesetzt sind, können als Schmierlöcher verwendet werden.
• Bei der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers nach Fig. 9 schließt sich oben ein übliches mit Stahlblecheinlagen 36 versehenes Gummilager 37 an.
• 15 Ansprüche 10 Figuren.

Claims (15)

Ansprüche

1. In der Höhe verstellbares elastisches Lager, insbesondere für Brücken, -Fahrbahnen und Hochbauten, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine untere (1) und eine obere (2, 3, 26) Eeilplatte, deren einander zugewandte Keilflächen (6 und 8 bzw. 7 und 9) etwa parallel verlaufen und einer Zwischenschicht (4, 5) aus Gummi, die mit beiden Keilpiatten schubfest verbunden ist, sowie eine Einrichtung (12, 13, 31, 32, 34, 35) zum gegenseitigen Verschieben der Keilplatten in Keilrichtung und zum Fixieren ihrer gegenseitigen Lage.

2. Lager nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die untere Eeilplatte als Doppelkeilplatte (1) mit nach außen abfallenden Keilflächen ausgebildet ist, daß auf jeder der beiden Seilflächen der Doppelkeilplatte über einer Gummizwischenschicht eine obere Keilplatte mit nach innen weisender Keilspitze sitzt und daß die beiden oberen Keilplatten zusammenschiebbar sind (Fig. 1, 2).

3. Lager nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die oberen Keilplatten eine im wesentlichen ebene obere Fläche besitzen (Fig. 1).

4. Lager nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die oberen Eeilplatten bezogen auf eine waagrechte Ebene jeweils eine zu ihrer unteren Keilfläche sgmmetrische obere Keilfläche aufweisen (Fig. 2).

5. Lager nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n fl -z e i c h n e t , daß sich an die oberen Keilflächen der oberen Keilplatten über eine etwa parallele Gummizwischenschicht (16,17) eine obere Lagerplatte (18) anschließt, und daß die Zwiachenschicht mit den oberen Keilplatten und mit der oberen Lagerplatte schubfest verbunden ist.

6. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t , daß der äußere Rand (l9, 20) der oberen Keilplatten einschließlich der Gummizwischenschicht bis über die Doppelkeilplatte herabgezogen ist (Fig. 2 ).

7. Lager nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die obere Lagerplatte (18b) wenigstens einen in der Symmetrielinie der Doppelkeilplatte liegenden Dorn (38) aufweist, der über eine Gummizwischenschicht (2?) in einer Bohrung der Doppelplatte geführt ist.

8. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zum gegenseitigen Verschieben und zum Fixieren der oberen Eeilplatten aus einer sich durch eine horizontale~Bohrung in diesen Eeilplatten erstreckenden Schraubverbindung (12, 13) besteht (Fig. 1 bis Fig. 5).

9. Lager nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die horizontale Bohrung bis in die Nähe der Auflageflächen von Mutter und Schraubenkopf der Schraubenverbindung erweitert und in die Erweiterung eine Kunststoffhülse (25) eingesetzt ist (Fig. 2)

10. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 5, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h radialsgmmetrische Ausbildung und Anordnung ihrer Teile (Fig. 6 bis Fig. 10).

11. Lager nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die untere Lagerplatte als ein stumpfer Ereiskegel (12) ausgebildet ist, daß die oberen Keilplatten aus Eeilsegmenten (26) bestehen und daß zum Verschieben der Keilsegmente gegenüber der unteren Lagerplatte ein-mit dem Rand der Lagerplatte verbundenes Ringteil (31) in Verbindung mit äe zwei durch das Ringteil geschraubte und gegen die Außenfläche der Keilsegmente drückende Einstellschrauben (32) dient (Fig. 6).

12. Lager nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Außenfläche der Keilsegmente,die mitden Einstellschrauben in Berührung kommt, mit einem eingesetzten Gleitstück (33) versehen ist (Fig. 6 und Fig. 9).

13. Lager nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c p g e k e n nz e i c h n e t , daß zwischen den Keilsegmenten und dem Ringteil Abstandhalter (34) vorgesehen sind (Fig. 9, 10).

14. Lager nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß die Abstandhalter mittels Feststellschrauben (35) am Ringteil befestigt sind (Fig. 9).

15. Lager nach einem der Ansprüche 11 bis 14, d a d u r c h gek e n n z e i c h n e t , daß die Einstellschrauben mit einem Schmierloch (39) versehen sind (Fig. 6).

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