DE2327055A1

DE2327055A1 - Baulager aus schichten elastomeren werkstoffs und zugfesten platten

Info

Publication number: DE2327055A1
Application number: DE19732327055
Authority: DE
Inventors: Rudolfwalter Dipl I Steinmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-26
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1974-12-12

Description

Baulager aus Schichten elastomeren Werkstoffes und zugfesten Platten Die Erfindung bezieht sich auf ein-Baulager, bestehend-aus Schichten elastomeren Werkstoffes, insbesondere Kunstkautschuk mit dazwischen eingelagerten, zugfesten und vorzugsweise aus Stahl hergestellten Platten, die die im elastomeren Werkstoff unter Belastung entstehenden Querdehnungen auffangen.
Diese schichtweise aufgebauten Baulager dienen insbesondere dazu, horizontale Bewegungen zwischen dem getragenen und dem tragenden Bauteil auszugleichen, die durch Temperaturänderung, durch Schrumpfung oder dergleichen entstehen und zur Vermeidung von Rissebildungen ausgeglichen werden müssen. Es könnten nicht nur horizontale Bewegungen sondern auch Verkantungen ausgeglichen werden, die beispielsweise durch Biegung eines-belasteten Trägers entstehen. Die Tragfähigkeit des Lagers hängt im wesentlichen von der Zugfestigkeit der eingelagerten Platten ab. Dabei ist vorausgesetzt, daß die zugfesten Platten haftend mit den Elastomerschichten verbunden sind, damit die Querkräfte tatsächlich in die zugfesten Platten geleitet werden. Dabei tritt der Nachteil auf, daß die beiden freien Flächen der beiden äußeren Elastomerschichten einer Überbeanspruchung unterliegen, da diese Flächen an den Bauteilen zur Anlage kommen und mit diesen aus praktischen Gründen nicht haftend verbunden werden können. Unter Last wird der Werkstoff der beiden äußeren Schichten in Querrichtung gedehnt, wobei die Anlageflächen an den Bauteilen gleiten und sehr leicht übermäßig gedehnt werden können. Die der Dehnung ausgesetzten Anlageflächen üben dabei'auch beachtliche Kräfte auf die Flächen der Bauteile aus, die, wenn sie aus Beton bestehen und nicht- mit Stahlflächen bewehrt sind, sehr leicht gesprengt werden können. Es können dadurch beachtliche Schäden entstehen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Vermeidung solcher Schäden und der Nachteile der beschriebenen Lager überhaupt, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die freien Anlageflächen der beiden äußeren elastomeren Schichten, von denen eine am tragenden und eine am getragenen Bauteil anliegt, wenigstens etwa die halbe Schichtdicke durchsetzende, gleichmäßig verteilte Vertiefungen aufweist. Diese Vertiefungen in der Anlagefläche lockern diese so auf, daß unter Belastung die Schicht sich nicht ausschließlich zu den Rändern hin ausdehnt, sondern daß Teile der äußeren Schichten in die vorgesehenen Vertiefungen ausweichen und damit in der Pläche des anliegenden Bauteiles Kräfte erzeugt, die in die verschiedensten Richtungen aufgelöst sind. Während sonst die Kräfte vom Mittelpunkt der Anlagefläche aus in radialer Richtung verteilt zu den Rändern hin verlaufen, zieht jede vorgesehene Vertiefung einen Anteil der Kräfte auf sich, so daß so viel Kraftzentren entstehen, wie Vertiefungen vorgesehen sind.
Es'liegt also im Belieben des Fachmanns, je nach den gegebenen Verhältnissen eine große oder kleine Zahl von Vertiefungen'anzuordnen und gleichzeitig aber auch zu steuern, wie die Auflösung der Kräfte erfolgen soll. Mit zunehmender Tiefe der Vertiefungen werden darüberhinaus im zunehmenden Maße auch die Kräfte auf diese konzentriert, d.h., daß in dem Falle, daß die Vertiefungen die gesamte Schichtdicke durchsetzen, die Querdehnungskräfte völlig aufgelöst werden. Da jedoch die zugfesten Platten ohnehin vorgesehen sind, wird der Fachmann anstreben, nur etwa die Hälfte der Querdehnungskräfte durch die Vertiefungen abzulenken, so daß die Vertiefungen im wesentlichen die Hälfte der Schichtdicke ausmachen.
Die Vertiefungen können sich kreuzende Nuten sein oder werden zweckmäßig als kreisförmige Ausnehmungen (Sacklöcher) ausgebildet. Eine besonders wirksame Kraf-teverteilung wird erreicht, wenn die Vertiefungen so ausgebildet sind, daß freistehende Noppen entstehen. Die Vertiefungen bilden also im wesentlichen ein vertieft.stehendes Feld, aus dem freistehende Noppen herausragen, wobei die Noppenköpfe die Anlagefläche der äußeren Schicht des Baulagers bilden. Bei einer Belastung des Lagers wird bei dieser Ausbildung im Gegensatz zu der oben gemachten Schilderung die Kraftrichtung der einzelnen Felder umgekehrt, d.h.-, die Querkräfte sind'nicht radial auf den Mittelpunkt einer Vertiefung gerichtet, sondern sie gehen radial vom Mittelpunkt eines Noppens aus und sind in die die Noppen umgebende Vertiefung gerichtet.
Vorteilhaft betragt die Fläche der Vertiefungen etwa 50 % der Anlagefläche, so daß etwa die Hälfte der Anlagefläche als wirksame Fläche verbleibt.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden durch die Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen Figur 1 eine perspektivische Teilansicht eines Lagerteiles Figur 2 eine perspektivische Teilansicht eines anders ausgebildeten Lagers.
Das Lager besteht aus gummielastischen Schichten 1 und 2, denen drei Schichten 3 in der Form von Stahlplatten zugeordnet sind, wobei alle Schichten haftend miteinander verbunden sind. Die äußeren Schichten 4'aus elastomerem Werkstoff sind mit sich kreuzenden Nuten; 5;versehen, die etwa halb; so tief wie die Schichten 4 dick Sind. Durch die sich kreuzenden Nuten 5 wird die Anlagefläche 6 der äußeren Schichten 4 in Felder aufgeteilt, die die Stirnflächen der entstandenen Noppen sind-. Eines dieser Felder ist mit den Pfeilen 7 gekennzeichnet, die anzeigen, in welcher Richtung im Falle einer Belastung eine Querdehnung der zwischen den Nuten 5 befindlichen Noppen 8 stattfindet. Dabei sind nur die 4 Hauptrichtungen veranschaulicht, während selbstverständlich in allen Richtungen eines Vollkreises eine Dehnung stattfindet. Sämtliche Noppen 8'werden in dieser Weise verformt und eine Zugbelastung-.der den Schichten 4 benachbarten Platten 3 und der an den Anlageflächen 6 anliegenden Flächen derBauteile tritt erst dann ein, wenn sämtliche Noppen 8 in die zwischen ihnen befindlichen Nuten 5 verdrängt sind,'eine geschlossene Schicht entstanden ist, und die Querdehnung der Schicht 4 insgesamt einsetzt. Das wird etwa ein Gleichgewicht der an den Flächen 6 auftretenden Querdehnung und der an den Platten 3 angreifenden Querdehnung erreicht, so daß die, bei den üblichen Lagern erzeugte Überbelastung der Flächen 6 (infolge mangelnder Bindung' mit den Flächen des Bauteiles) vermieden wird.
Gemäß Figur 2 wird die Anlagefläche 6 eines Lagers veranschaulicht, bei dem die Vertiefungen 5 nicht, in der Form von Nuten (allein) unterbrochen ist, sondern wo die Vertiefung kreisrunde Noppen 8 zur Bildung einer Anlagefläche 6 frei läßt.
Bei dieser Ausgestaltung ist die Spannung bei der Belastung der'Noppen 8 innerhalb dieser gleichmäßiger, da keine Diagonalen von Ecke zu Ecke denkbar sind, bei denen eine geringere Querspannung als in den Zonen zwischen den Ecken vorhanden ist.
Die Nuten 5 bzw. die Noppen 8 können auch anders als in den Zeichnungen veranschaulicht gebildet sein. Es kommt wesentlich darauf an, daß die Querkrafte unterteilt und damit die Fläche 6 -hinsichtlich der Querdehnung entlastet wird.

Claims

Patentansprüche :

1. 3aulager, bestehend aus Schichten aus elastomerem Werkstoff, insbesondere Kunstkautschuk mit dazwischen eingelagerten, zugfesten und vorzugsweise aus Stahl hergestellten Platten, die die im elastomeren Werkstoff unter Belastung entstehenden Querdehnungen auffangen, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Anlageflächen der beiden äußeren elastomeren Schichten (4), von denen eine am tragenden und eine am getragenen Bauteil anliegt, wenigstens etwa die halbe Schichtdicke durchsetzende, gleichmäßig verteilte Vertiefungen (5) aufweist.

2. Baulager-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (5) sich kreuzende Nuten sind.

3. Baulager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen kreisförmige Ausnehmungen (Sacklöcher) sind.

4. Baulager'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (5) so ausgebildet sind, daß freistehende Noppen (8) entstehen.

5. Baulager nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen etwa 50 % der Anlagefläche (6) ausmachen.

6. Baulager nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungen der Vertiefun-gen (5) senkrecht zur Anlagefläche verlaufen L e e r s e i t e