DE2305749C2 - Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke mit einem zwischen einem oberen und einem unteren Lagerteil angeordneten nachgiebigen Druckkissen, dessen Seitenfläche g.inz

oder teilweise von einem oder mehreren ringförmigen Mantelteilen eingefaßt ist, und mit vor dem Spalt oder den Spalten zwischen den Mantelteilen und/ oder d°n Lagerteilen und der Innenfläche der Mantelteile angeordneten, aus einem Werkstoff höherer Festigkeit als derjenigen des Kissenwerkstoffs bestehenden Dichtungskörpern, die mit dem Druckkissen zu einem einstückigen Teil vereinigt sind.

Bekannt sind Dichtungen an Topflagern mit lose im Druckkissen vor dem zu dichtenden Spalt versenkten Dichtungsringen (deutsche Patentschrift 1199 305, deutsche Auslegeschritt 1157 640). Ihr Nachteil ist der Abrieb auf der Druckkissenseite infolge von Verkantungen und Verdrehungen der Dichtungsringe; bei starken Kippungen kann es dabei zu einer Gefährdung der Dichtung kommen.

Gegenüber den lose eingelegten Dichtungsringen bringt ein anderes bekanntes Kipplager (deutsche Auslegeschrift 2 063 746) die Verbesserung, daß der druckkissenseitige Abrieb durch eine einstückige Verbindung des Dichtungskörpers mit dem Druckkissen vermieden wird. Aber auch wenn bei diesen bekannten Druckkissen Verschleißerscheinungen bei Relativbewegungen zwischen Dichtungskörper und dem übrigen Druckkissen vermieden sind, so wird doch die Verbindung zwischen Dichtungskörper und übrigem Druckkissen bei extremen Kipplagen stark beansprucht, was zu einer Begrenzung des Kippwinkels führt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kipplager der eingangs erwähnten Art für besonders große Kippwinkel zu schaffen, welches trotz höherer Beanspruchung eine verbesserte Flexibilität des Druckkissens aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtungskörper aus mit gegenseitigem Abstand nebeneinander und umlaufend vor dem Spalt angeordneten, auf ihren Schmalseiten stehenden und im Druckkissen eingebetteten Lamellen bestehen.

Damit entsteht ein Dichtungskörper als Verbundkörper nach Art der bekannten bewehrten Gummilager, bei denen dei Gummi durch den hohen Formfaktor zwischen den Lamellen nicht entweichen kann.

Durch die Auflösung des Dichtungsrings in einzelne Lamellen wird die für die Bindung mit dem Druckkissen heranzuziehende Oberfläche entscheidend vergrößert, womit ein Druckkissen für besonders hohe Beanspruchungen geschaffen ist. Auch die Werkstoffausnutzung bei den Lamellen ist ideal, da die Lamellen in ihrer Dimensionierung und Zahl an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden können.

Dadurch, daß die Lamellen einen gegenseitigen Abstand haben, können sie sich den Druckkissenbewegungen beim Kippen leicht anpassen, beispielsweise indem sie sich derart schräg stellen, daß ihre Schmalseiten jeweils an den den Spalt begrenzenden Lagerflächen anliegen.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungskörper, also dessen Ausbildung als Lamellenpaket, erleichtert auch die Materialwahl. Während auf der Kissenseite besonders nachgiebige Werkstoffe verwendet werden können, kommt es bei der Wahl des Werkstoffs der Lamellen lediglich darauf an, daß dieser Werkstoff vor dem Spalt formbeständig ist, d. h. es kommen als I .amellenwerkstoffe Kunststoffe oder Metalle mit höherer und auch sehr hoher Festigkeit, z. B. Stahl, Messing, Polyamide, Polyacytale, eventuell mit Glasfaser verstärkt, oder dergleichen hartelastische Werkstoffe in Frage. Schließlich entfällt beim Anmeldungsgegenstand völlig das bei den bekannten Dichtungsringen auftretende Problem des Stoßes der beiden Ringenden; über die Verbindung der Lamellen mittels des Druckkissenmaterials ist eine Teilung des Lamellenpakets nach jeder Lamelle denkbar.

Der Druckkissenwerkstoff zwischen den und um die Lamellen hat vorteilhaft gegenüber dem Werkstoff des übrigen Druckkissens eine höhere Festigkeit; während für den Druckkissenkern Gummi ein geeigneter Werkstoff ist, kann der verstärkte Bereich aus einem härteren Elastomer, beispielsweise Polyurethan, bestehen, welches sich durch eine höhere Festigkeit und Härte auszeichnet.

Bei einem Druckkissen aus Gummi können die Lamellen in das Druckkissen einvulkanisiert sein. Sie können aber auch durch Umgießen mit Druckkissenmaterial, z.B. aus Polyurethan, in diesem befestigt sein.

Wenn zumindest die an der Kissenoberfläche angrenzenden Schmalseiten der Lamellen ballig ausgebildet sind, kann jeder Kanteneinsatz derselben an der Innenfläche der Mantelteile und auch an den Lagerflächen der Lagerteile vermieden werden, so daß die Lagerteile geschont sind. In die gleiche Richtung zielt auch, wenn zumindest die dem Spalt zugewandten Ecken der Lamellen abgerundet oder abgefast sind.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Lamellen, im Grundriß gesehen, keilförmig mit an den Spalt angrenzenden breiteren Schmalseiten ausgebildet sind. Dadurch wird die Festigkeit der Verbindung zwischen Druckkissemverkstoff und. Lamellen weiter erhöht und ein Austreten von Druckkissenwerkstoff im Bereich zwischen den Lamellen mit Sicherheit vermieden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 6,10, 11 und 14.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Kipplagers ist

ίο dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen gemeinsam als Guß- oder Spritzgußteil mit leicht biegsamen, die Lamellen verbindenden Ripper, hergestellt, entsprechend der Druckkissenform gebogen und in die Form zur Herstellung des Druckkissens eingelegt werden, wo sie vom Werkstoff des Druckkissens umgössen werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

ao F i g. 1 einen Querschnitt durch ein vollständiges Kipplager,

Fig.2 einen Teilschnitt in der Ebene der Linie H-II derFig. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt in der Darstellung gemäß Fig. 2, jedoch bei einer anderen Ausführungsform, und

F i g. 4 bis 8 jeweils vertikale Teilschnitte durch weitere Ausführungsformen.

F i g. 1 zeigt ein Topflager mit einem oberen Bauwerksteil 1 und einem unteren Bauwerksteil 2. Zwischen den Bauwerksteilen sind der Lagerdeckel 3 und der Topf 4, in den der Deckel von oben eingreift, angeordnet. Der Lagerdeckel 3 ist auf dem im Inneren des Topfs 4 angeordneten Druckkissen 5 abgestützt. Zur Abdichtung des Spalts 6 zwischen dem Lagerdeckel 3 und der Innenfläche? des Topfmantels sind die Lamellen 8 vorgesehen. Die Lamellen 8 sind mittels Rippen 9 beweglich miteinander verbunden. Die Lamellen8 sind, wie in Fig. 2 in einem Ausschnitt dargestellt, mit Abstand voneinander am Umfang des Druckkissens S verteilt angeordnet. Sie erweitern sich keilförmig zur Seitenfläche 10 des Kissens hin. Unter Last liegen die an die Seitenfläche 10 des Druckkissens angrenzenden Schmalseiten der Lamellen an der Innenfläche 7 des Topfs an.

Eine andere Ausführungsform der Lamellen und des Druckkissens ist, in einem horizontalen Teilschnitt gemäß F i g. 2, in der F i g. 3 dargestellt. Die äußeren Schmalseiten der Lamellen 11 α und 11 b sind ballig ausgeführt. Das Druckkissenmaterial zwischen den Lamellen ist an der Seitenflächi des Dnickkissens konkav geformt. Durch diese Ausbildung wird die Berührungsfläche zwischen Druckkissenmaterial und der Innenfläche? des Topfs stark reduziert und damit die dort sonst vorhandenen Reibungskräfte herabgesetzt. Die Lamellen sind mittels der Rippen 12 miteinander zu einem einheitlichen Laincllenpaket verbunden. Die Lamellen sind alternierend mit unterschiedlicher Länge ausgebildet, wo-

bei die Lamellen Πα kürzer sind als die Lamellen 11/7.

Der Teilschnitt durch ein Topflager gemäß F i g. 4 zeigt sich über die gesamte Druckkissenhöhe erstrekkende Lamellen 13. Die dargestellte Lamelle ist vor dem Spalt 6 zwischen Lagerdeckel 3 und Topfmantel 4 α abgerundet ausgebildet. Zur Erhöhung ihrer Beweglichkeit und ihrer Nachgiebigkeit gegen Stauchungen infolge von Verkippungen des Lagers ist die

5 6

Lamelle mit Einkerbungen 14 versehen. Die Lamelle F i g. 7 zeigt ein mit einer oberen Platte 23 und

erstreckt sich bis an die Oberseite des Topfbodens einer unteren Platte 24 verbundenes Druckkissen 5.

4 b hinunter. Dadurch, daß an der Innenfläche 7 des Zur Versteifung des zwischen den nicht gezeigten

Topfmantels 4 α im wesentlichen nur die Lamellen Bauwerksteilen belasteten Druckkissens gegen Hori-

13 zur Anlage kommen und die Lamellen sich über 5 zontalverschiebungen dient der das Druckkissen

die gesamte Druckkissenhöhe erstrecken, ist die Rei- außen einhüllende Stahlring 25. Die beiden Spalte 26

bung zwischen Druckkissen und der Innenfläche 7 und 27 zwischen dem Stahlring und der oberen bzw.

des Topfmantels Aa stark reduziert. Die Rippen 15 unteren Platte 23 bzw. 24 dichten die Lamellen 28

sorgen für einen Zusammenhalt der Lamellen, was und 29 ab, wobei eine Anzahl von Lamellen 28 zu

deren Anbringung im Druckkissen wesentlich er- io einem oberen Lamellenpaket und eine entsprechende

leichtert. Anzahl von Lamellen 29 zu einem unteren Lamellen-

Fig.5 zeigt einen Teilschnitt durch eine weitere paket zusammengefaßt sind. Die Lamellen 28 und 29

Ausführungsform eines Kipplagers. Die scheibenför- können auch mit der Unterseite der Platte 23 bzw.

migen Lamellen 16 und 17 sind mit Abstand hinter- der Oberseite der Platte 24 fest verbunden sein. Die

einander angeordnet und weisen unterschiedliche 15 Grenze zwischen dem weicheren Druckkissenkern

Längen auf. Der Raum zwischen den Lamellen ist und der härteren Außenzone des Druckkissens ist

selbstverständlich auch bei dieser Ausführungsform mit der Linie 34 angegeben.

mit Druckkissenmaterial ausgefüllt. Im Eckbereich F i g. 8 zeigt ein Topflager mit einem unteren Topf

vor dem Spalt bei 18 sind die Lamellen abgefast. 30, einem Druckkissen 5, einem oberen Lagerteil 31

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.6 besteht ao mit einer darunter angeordneten Gleitplatte 32, die

das Kipplager aus einem oberen Topf 19 und einem beispielsweise als hartverchromte Stahlplatte ausge-

unteren Topf 20. Die Mantel der beiden Töpfe bildet ist. An dieser Gleitplatte einerseits und an der

schließen auf mittlerer Höhe zwischen sich einen um- Innenfläche 7 des Mantels des Topfes 30 andererseits

laufenden Spalt 21 ein. Zur Abdichtung des Spalts liegen die Lamellen 33 mit ihren äußeren Schmalsei-

sind vor diesem die Lamellen 22 in das Druckkis- as ten an. Im Innenbereich der Lamellen schließt eine

sen 5 eingelagert. Die Lamellen 22 weisen abge- Gegenleitplatte 35 an, beispielsweise aus PTFE,

flachte Halbkreisform auf; ihre äußere geradlinige Die Lamellen sind bevorzugt etwa 3 bis 5 mir

Begrenzung liegt an den Innenflächen der Mäntel der dick; der Abstand zwischen den Lamellen beträgt be-

beiden Töpfe an. vorzugt 2 bis 3 mm.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Kipplager für Brücken oder ähnliche Tragwerke mit einem zwischen einem oberen und einem unteren Lagerteil angeordneten nachgiebigen Druckkissen, dessen Seitenfläche ganz oder teilweise von einem oder mehreren ringförmigen Mantelteilen eingefaßt ist, und mit vor dem Spalt oder den Spalten zwischen den Mantelteilen und/ oder den Lagerteilen und der Innenfläche der Mantelteile angeordneten, aus einem Werkstoff höherer Festigkeit als derjenigen des Kissenwerkstoffs bestehenden Dichtungskörpern, die mit dem Druckkissen zu einem einstückigen Teil vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskörper aus mit gegenseitigem Abstand "nebeneinander und umlaufend vor dem Spalt angeordneten, auf ihren Schmalseiten stehenden und im Druckkissen eingebetteten Lamellen (8 bzw. 11 α und 11 b bzw. 13 bzw. 16 und 17 bzw. 22 bzw. 28 und 29 bzw. 33) bestehen.

2. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkissenwerkstoff zwischen und um die Lamellen gegenüber dem Werkstoff des übrigen Druckkissens eine höhere Festigkeit hat.

3. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (13) sich über die gesamte Höhe der Seitenfläche des Druckkissens (5) entlang der Innenfläche (7) des bzw. der Mantelteile erstrecken und mindestens in ihren außerhalb der Spaltbereiche befindlichen Teilen Einkerbungen (14) aufweisen.

4. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (8 bzw. 11a und 11b bzw. 13) seitlich mit sie untereinander unter Erhaltung ihrer gegenseitigen Beweglichkeit verbindenden Rippen (9 bzw. 12 bzw. 15) versehen sind.

5. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen blattförmig ausgebildet sind.

6. Kipplager nach Anspruch 5, mit einem zwischen dem oberen oder unteren Lagerteil und einem angrenzenden Mantelteil abzudichtenden Spalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen im Bereich vor dem Spalt winkelförmig oder dreiecksförmig ausgebildet sind.

7. Kipplager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Spalt zugewandten Ecken der Lamellen abgerundet oder abgefast ausgebildet sind.

8. Kipplager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die an die Kissenoberfläche angrenzenden Schmalseiten der Lamellen ballig ausgebildet sind.

9. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (8), im Grundriß gesehen, keilförmig mit an den Spalt angrenzenden breiteren Schmalseiten ausgebildet sind.

10. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (16 und 17) abwechselnd in Höhe und/oder Breite unterschiedlich groß sind.

11. Kipplager nach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Lamellen zur besseren Verbindung mit dem Druckkissen geriffelt, gewaffelt oder in sonstiger Weise uneben bzw. rauh ausgebildet ist

12. Kipplager nach einem der Ansprüche I bis 10, mit einem Druckkissen aus Gummi, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen in das Druckkissen einvulkanisiert sind.

13. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen durch Umgießen mit Druckkissenmaterial, z.B. aus Polyurethan, in diesem befestigt sind.

14. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck kissenwerkstoff an der Oberfläche des Druckkissens im Bereich zwischen den Lamellen (11 α und Il b bzw. 28) gegenüber den Lamellenscbmalseiten zurückspringend ausgebildet ist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Kipplagers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen gemeinsam als Guß- oder Spritzgußteil mit leicht biegsamen, die Lamellen verbindenden Rippen hergestellt, entsprechend der Druckkissenform gebogen und in die Form zur Herstellung des Druckkissens eingelegt werden, wo sie vom Werkstoff des Druckkissens umgössen werden.