DE2442653B2

DE2442653B2 - BUILDING BEARING MADE FROM ELASTICALLY RESILIENT MATERIAL

Info

Publication number: DE2442653B2
Application number: DE19742442653
Authority: DE
Inventors: Richard D Wabash Ind Britton James E Akron Welch John A Cuyahoga Falls Ohio Hein, (VStA)
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1973-09-06
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1977-09-01
Also published as: DE2442653A1; DE2442653C3; JPS5056031A; CA1008611A; AU7144374A; ES427561A1; ZA743411B; GB1471180A

Description

Die Erfindung betrifft eine Baulager aus elastisch nachgiebigem Werkstoff mit in Abständen zentrisch übereinander eingebetteten ringförmigen Bewehrungseinlagen. The invention relates to a construction bearing made of resilient material with centric spacing Ring-shaped reinforcement inserts embedded one above the other.

Ein Bauiager der eingangs genannten Art ist durch die DTPS 11 79 978 bzw. die DT-OS 2148 622 (F ig. 2) bekannt geworden. Nachteilig ist dabei, daß die Bewehrungseinlagen gleiche Ringdurchmesser haben, weshalb bei Einhaltung des Mindestabstandes zwischen den Bewehrungseinlagen der Querschnitt jeder einzelnen Bewehrungseinlage beschränkt ist. Größere Querschnitte bedingen eine größere Lagerhöhe. Zum Vermeiden dieses Nachteils sind bei einem der bekannten Baulager Ringe mit sehr Kleinem Querschnitt konzentrisch oder spiralig angeordnet (DT-AS 11 79 9781, was aufwendig ist.A Bauiager of the type mentioned is through the DTPS 11 79 978 or the DT-OS 2148 622 (Fig. 2) known. The disadvantage here is that the reinforcement inserts have the same ring diameter, Therefore, if the minimum distance between the reinforcement layers is observed, the cross-section of each individual Reinforcement insert is limited. Larger cross-sections require a greater storage height. To the Avoid this disadvantage in one of the known construction bearings rings with a very small cross-section Arranged concentrically or spirally (DT-AS 11 79 9781, which is expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein preiswertes Bauiager mit größerer Stabilität bei geringer Höhe 2;u schaffen.The invention is based on the object of an inexpensive Bauiager with greater stability low height 2; u create.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Durchmesser zumindest eines Teils der Ringe der Bewehrungseinlagen gegenüber dem der übrigen Bewehrungseinlagen kleiner bemessen ist und daß die Zuordnung der Bewehrungseinlagen zueinander derart ist, daß über und/oder unter jeder Bewehrungseinlage eine mit größerem oder kleinerem Ringdurchmesser angeordnet ist.This is achieved according to the invention in that the diameter of at least part of the rings of Reinforcement inserts compared to the other reinforcement inserts is dimensioned smaller and that the Assignment of the reinforcement inserts to one another is such that above and / or below each reinforcement insert one with a larger or smaller ring diameter is arranged.

Dadurch wird erreicht, daß entgegen der bei fluchtender Anordnung der Bewehrungseinlagen gemaß dem Stand der Technik der nur sehr kurze Abstand zwischen den einzelnen Bewehrungseinlagen bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die auftretenden Kräfte auf einem viel größeren Werkstoffbereich verteilen kann, so daß der Lagerkörper weniger extrem beansprucht, wird und dadurch seine Lebensdauer verlängert ist.This ensures that contrary to the aligned arrangement of the reinforcement inserts according to the state of the art, the very short distance between the individual reinforcement layers in the Training according to the invention distribute the forces occurring over a much larger range of materials can, so that the bearing body is less extremely stressed, and thereby its service life is extended.

Die Anordnung von ringförmigen Bewehrungseinlagen mit unterschiedlich großen Durchmessern ist an sich aus der DT- PS 12 03 812 bekannt, jedoch stehen dort die Bewehrungseinlagen in direkter Anlage aneinander, so daß das der Erfindung zugrundeliegende Problem einer geringeren Beanspruchung des Werkstoffs zwischen den einzelnen Bewehrungseinlagen dort nicht gegeben ist.The arrangement of ring-shaped reinforcement layers with different diameters is in itself known from DT-PS 12 03 812, but there are the Reinforcement layers in direct contact with one another, so that the problem underlying the invention is a There is no lower stress on the material between the individual reinforcement layers is.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.A further embodiment of the invention is the subject of claim 2.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines in den Zeichnungen dargestelllten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigtThe invention will then be described with reference to an embodiment shown in the drawings. It shows

Fig. 1 die Untersicht eines Baulagers mit teilweise weggenommen Teilen,Fig. 1 the bottom view of a construction warehouse with partially taken away share,

F i g. 2 einen Querschitt durch das Baulager entlang der Linie 2-2 in der F i g. I mit Konstruktionsteilen eines Bauwerks,F i g. 2 shows a cross section through the construction warehouse along the line 2-2 in FIG. I with structural parts of a building,

F i g. 3 die Untersicht einer alternativen Ausführungsform des Baulagers mit teilweise weggenommenen Teilen,F i g. 3 the bottom view of an alternative embodiment of the construction warehouse with partially removed Share,

F i g. 4 einen Querschnitt durch das Baulager gemäß F i g. 3 längs der Linie 4-4 in der F i g. 3,F i g. 4 shows a cross section through the construction warehouse according to FIG. 3 along the line 4-4 in FIG. 3,

Fi g. 5 einen Teilschnitt entlang der Linien 5-5 in den F i g. 1 und 3,Fi g. 5 is a partial section along lines 5-5 in FIG F i g. 1 and 3,

F i g. 6 eine geänderte Ausführungsform der in F i g. 5 dargestellten Detailausbildung, ebenfalls im Schnitt,F i g. 6 shows a modified embodiment of the embodiment shown in FIG. 5 detailed training shown, also in section,

Fig.7 eine weitere Ausführungsform der in Fig.6 dargestellten Detailausbildung im Schnitt undFig.7 shows a further embodiment of the in Fig.6 detailed training shown in section and

F i g. 8 eine geänderte Ausführungsform der in F i g. 6 dargestellten Detailausbildung im Schnitt.F i g. 8 shows a modified embodiment of the embodiment shown in FIG. 6 detailed training shown in section.

In aen Fig. 1 und 2 ist ein Baulager 10 aus natürlichem oder synthetischen Gummi im eingebauten Zustand dargestellt, welches die Last eines aufgelagerten Bauteils 12 elastisch auf ein unteres Bauteil 14 überträgt. Das Bauiager 10 besteht im wesentlichen aus einem elastomereri Lagerkörper 16, in dem eine Anzahl von zugbeanspruchten ringförmigen Bewehrungseinlagen 18 eingebettet sind. Zweckmäßig besteht der Lagerkörper 16 aus einem Naturkautschuk mit einer Härte zwischen 40 bis 50 Shore, da dieser bei verschiedenen Tempera turänderungen den gleichförmigsten Schermodul aufweist, während einige synthetische Kautschukarten einen deutlichen Anstieg des Schermoduls bei vergleichbaren Temperaturverringerungen zeigen.In aen Fig. 1 and 2, a construction bearing 10 made of natural or synthetic rubber is installed State shown, which the load of a supported component 12 elastically on a lower component 14 transmits. The Bauiager 10 consists essentially of an elastomeric bearing body 16 in which a number are embedded by tensile stressed annular reinforcement inserts 18. The Bearing body 16 made of a natural rubber with a hardness between 40 to 50 Shore, since this at different temperature changes the most uniform Shows a significant increase in the shear modulus of some synthetic rubbers Show shear modulus at comparable temperature reductions.

Da Naturkautschuk weniger beständig gegen Ozon und Witterungseimflüsse ist, kann eine Abdeckung 28 (F i g. 1 bis 8) an der Umfangsfläche 24 vorgesehen sein. Das bevorzugte Material für die Abdeckung 28 ist Chloropren-Kautschuk wegen seiner überlegenen Beständigkeit gegen Ozon und Witterungseinflüsse. Jedoch können auch andere Stoffe verwendet werden, wie beispielsweise gewisse Arten von Butylkautschuk, Äthylenpolypropylen-Kautschuk, Polysulfid-Kautschuk, Siliconkautschuk und dgl., wobei Erwägungen bezüglich Beständigkeit und Preis maßgebend sind. Das Baulager 10 hat die Form eines umgekehrt angeordneten Kegelstumpfs. Der Lagerkörper 16 wird durch die Unterseite 20, die Oberseite 22 und die Umfangsfläche 24 umgrenzt. Gemäß den F i g. 6 bis 8 kann das Auflager anstelle der Kegelstumpfform gemäß den F i g. 2 und 5 die Form eines Kreiszylinders mit geringer Höhe (Scheibenform) haben.Since natural rubber is less resistant to ozone and the effects of the weather, a cover 28 (FIGS. 1 to 8) can be provided on the peripheral surface 24 . The preferred material for cover 28 is chloroprene rubber because of its superior resistance to ozone and weathering. However, other materials, such as certain types of butyl rubber, ethylene polypropylene rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, and the like, can be used, with durability and price considerations as important. The construction bearing 10 has the shape of an inverted truncated cone. The bearing body 16 is delimited by the lower side 20, the upper side 22 and the peripheral surface 24. According to FIGS. 6 to 8, instead of the truncated cone shape according to FIGS. 2 and 5 have the shape of a circular cylinder with a small height (disk shape).

F i g. 5 zeigt einen Teil-Querschnitt durch das Baulageir 10 entlang der Linie 5-5 in den F i g. 1 und 3. Die ringförmigen Bewehrungseinlagen 18 sind entlang der Umfangfläche 24 in einem Abstand zueinander angeordnet. Die F i g. 5 bis 8 zeigen verschiedene Anordnungen der Bewehrungseinlagen 18. Die Fig. 1,2 und 5 bis 8 zeigen grundsätzliche Anordnungen von Bewehrungseinlagen 18. Die Summe der Durchmesser aller Querschnitte der Bewehrungseinlagen 18 sollte gleich groß oder größer als wie das 0,4fache der Dicke des I ,agerkörpers 16 sein.F i g. 5 shows a partial cross-section through the structural position 10 along the line 5-5 in FIGS. 1 and 3. The annular reinforcement inserts 18 are spaced from one another along the circumferential surface 24 arranged. The F i g. 5 to 8 show different arrangements of the reinforcement inserts 18. FIGS. 1, 2 and FIGS. 5 to 8 show basic arrangements of reinforcement inserts 18. The sum of the diameters all cross-sections of the reinforcement layers 18 should be equal to or greater than 0.4 times the thickness of the body 16.

Wirkt auf das Baulager 10 eine Last, so hat der Lagerwerkstoff das Bestreben, als inkompressibles Fluid zu wirken und Kräfte in allen Richtungen zu übertragen. Bei einer Drucklast ergibt sich zwar eineIf a load acts on the construction bearing 10, the bearing material tends to be incompressible Fluid to act and to transfer forces in all directions. In the case of a pressure load, there is indeed a

Verringerung der Höhe des Lagerkörpers, jedoch zugleich ein radiales Ausweichen des Lagerkörpers. Der im Bereich der Bewehrungseinlagen 18 befindliche Werkstoff kann sich nicht in radialer Richtung ausdehmen und kann daher nur im Abstandsbereich zwischen den Bewehrungseinlagen 18 seitlich ausweichen. Reducing the height of the bearing body, however at the same time a radial evasion of the bearing body. The one located in the area of the reinforcement inserts 18 Material cannot expand in the radial direction and can therefore only be used in the distance range move laterally between the reinforcement inserts 18.

Der nicht begrenzte Bereich zwischen der Unterseite 20 oder der Oberseite 22 und der jeweils nächstliegenden Bewehrungseinlage 18 ist merklich geringer dick als die Bereiche zwischen den Bewehrungseinlagen 18, um eine Reibung des be- und entlasteten Lagerwerkstoffs an den Bauteilen zu verhindern. Das Baulager kann als Kombinationslager ausgebildet sein, das mehrere Baulagei vereinigt (F i g. 3), wodurch es möglich ist, das Baulager in einer rechtecktförmigen Aussparung anzuordnen, die üblicherweise vorgesehen wird. Bei der Ausführungsform nach den F ί g. 3 und 4 sind die beiden Baulager 10 mittels eines Stegs 34 einstückig verbunden. Die Lager verhalten sich im wesentlichen wie die Lager gemäß Fig. 1 und 2. Es können auch mehr als zwei Baulager 10 in einem Lager vereinigt werden und in jeder gewünschten geometrischen Anordnung, abhängig von der Größe und der Form des abzustützenden Bauteils 12 und der verfügbaren Stützfläche auf dem Bauteil 14, vereinigt sein. Beispielsweise können drei der Lagerkörper 16 in dreieckförmiger Anordnung verwendet werden usw.The non-delimited area between the lower side 20 or the upper side 22 and the respectively closest Reinforcement insert 18 is noticeably less thick than the areas between the reinforcement inserts 18 to to prevent friction between the loaded and unloaded bearing material on the components. The construction warehouse can be used as a Combination warehouse be designed that unites several construction layers (Fig. 3), which makes it possible to To arrange construction storage in a rectangular recess, which is usually provided. In the Embodiment according to the F ί g. 3 and 4, the two construction bearings 10 are connected in one piece by means of a web 34. The bearings behave essentially like the bearings according to FIGS. 1 and 2. More than two can also be used Construction warehouse 10 are combined in a warehouse and in any desired geometric arrangement, depending of the size and shape of the component 12 to be supported and the available support surface on the Component 14, be united. For example, three of the bearing bodies 16 can be used in a triangular arrangement become etc.

Die Anordnung von ringförmigen Bewehrungseinlagen 18 mit unterschiedlichem Ringdurchmesser gestattet es, Bewehrungseinlagen mit einem größeren Querschnitt zu verwenden, wodurch eine größere Gesamthöhe der Höhen aller Bewehrungseinlagen im Vergleich zur Gesamtdicke des Lagerkörpers 16 erhalten wird.The arrangement of annular reinforcement layers 18 with different ring diameters is permitted it is necessary to use reinforcement layers with a larger cross-section, creating a larger one Total height of the heights of all reinforcement inserts compared to the total thickness of the bearing body 16 is obtained.

Die beschriebenen Ausführungsformen können mit einer an der Unter- und/oder Oberseite 20 bzw. 22 angeordneten Deck- oder Bodenplatte ausgebildet werden, und die Anzahl und der Durchmesser der ringförmigen Bewehrungseinlagen 18 kann in Anpassung an die zu erwartenden Belastungen ausgewählt werden.The described embodiments can be provided with one on the lower and / or upper side 20 and 22, respectively arranged top or bottom plate are formed, and the number and diameter of annular reinforcement layers 18 can be selected in adaptation to the expected loads will.

In den F i g. 4,5 und 8 ist strichpunktiert die wahlweise vorgesehene obere Deckplatte 32 und die untere Bodenplatte 30 dargestellt. Sind derartige Platten vorgesehen, so sind sie fest mit dem Lagerwerkstoff verbunden. Der Zweck der Platten besteht darin, die obere Platte mit dem Bauteil 12 durch Schweißen, durch Bolzen oder in anderer Weise zu verbinden, wenn das Bauteil 12 aus Metall und nicht, wie dargestellt, aus Beton besteht. Die untere Platte 30 (F i g. 8) ist ebenfalls zur starren Verbindung mit dem unteren Bauteil bestimmt.In the F i g. 4,5 and 8 is dot-dashed the optional provided upper cover plate 32 and the lower base plate 30 shown. Are such plates provided, they are firmly connected to the bearing material. The purpose of the panels is to provide the to connect the upper plate to the component 12 by welding, bolts or in some other way, if the Component 12 made of metal and not, as shown, made of concrete. The lower plate 30 (Fig. 8) is also intended for rigid connection with the lower component.

Gemäß den F i g. 2 und 5 ist jede ringförmige Bewehrungseinlage 18 im gleichen Abstand von der Umfangsfläche 24 angeordnet, so daß die Änderungen der Durchmesser der ringförmigen Bewehrungseinlagen 18 dem Verlauf der Umfangsfläche 24 angepaßt ist. Insbesondere kann der effektive seitliche, unbeschränkte, zum Ausbauchen zur Verfügung stehende Bereich zwischen benachbarten Bewehrungseinlagen 18 verringert werden, während der' wirksame Abstand zwischen den Bewehrungseinlagen 18 so groß wie möglich bleibt, um eine maximale Verformung des Baulagers, wie sie beispielsweise bei Kippbewegungen verursacht wird, zu gestatten.According to FIGS. 2 and 5, each annular reinforcement insert 18 is equidistant from that Circumferential surface 24 arranged so that the changes in the diameter of the annular reinforcement deposits 18 is adapted to the course of the circumferential surface 24. In particular, the effective lateral, unrestricted, area available for bulging between adjacent reinforcement inserts 18 is reduced while the 'effective distance between the reinforcement layers 18 remains as large as possible, to a maximum deformation of the construction bearing, as it is caused, for example, by tilting movements allow.

Fig.6 zeigt eine Ausführungsform bei der die Umfangsfläche 24 senkrecht zur Unter- und Oberseite 20 und 22 angeordnet ist. Drei ringförmige Bewehrungseinlagen 18 sind am Umfangsbereieh 24 eingebettet, bei der die obere und untere Bewehrungseinlage 18 einen größeren Durchmesser als die mittlere Bewehrungseinlage 18 besitzen. Die Gesamthöhe aller Bewehrungse'inlagen 18 ist nicht kleiner als etwa 40% der Dicke des Lagerkörpers 16. Wie ersichtlich, gestattet der seitliche Abstand zwischen benachbarten Bewehrungseinlagen eine vertikale Druckbeanspruchung des Trägerkörpers 16 ohne starke Verkleinerung der wirksamen Entfernung zwischen benachbarten Bewehrungseinlagen, wie sie bei in senkrechter Richtung fluchtenden Außenkanten der Bewehrungseinlagen bei einseitiger Belastung des Baulagers auftreten würde, obwohl die Verringerung des Abstandes zwischen benachbarten Bewehrungseinlagen linear zur Druckbeanspruchung verläuft. Deshalb wird der Lagerkörper weniger beansprucht als bei Baulagern mit Bewehrungseinlagen mit gleichem Ringdurchmesser, was sich günstig auf die Lebensdauer des Baulagers auswirkt.6 shows an embodiment in which the circumferential surface 24 is perpendicular to the bottom and top 20 and 22 is arranged. Three annular reinforcement layers 18 are embedded on the circumferential area 24, at which the upper and lower reinforcement insert 18 have a larger diameter than the middle reinforcement insert 18 own. The total height of all reinforcement layers 18 is not less than about 40% of the thickness of the bearing body 16. As can be seen, the lateral Distance between adjacent reinforcement inserts a vertical compressive stress on the support body 16 without greatly reducing the effective distance between adjacent reinforcement layers, such as it with the outer edges of the reinforcement inserts aligned in the vertical direction with one-sided loading of the construction warehouse would occur, although the reduction in the distance between adjacent reinforcement layers runs linearly to the compressive stress. Therefore, the bearing body is less stressed than for construction bearings with reinforcement inserts with the same ring diameter, which has a positive effect on the service life of the construction warehouse.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform ähnlich jener der F i g. 6, jedoch hat die mittlere ringförmige Bewehrungseinlage 18 einen größeren Durchmesser als die benachbarten und reicht daher näher an die Umfangsfläche 24.F i g. 7 shows an embodiment similar to that of FIG. 6, but the middle has a ring-shaped reinforcement insert 18 has a larger diameter than the neighboring ones and therefore extends closer to the peripheral surface 24

F i g. 8 unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 6 durch einen Lagerkörper 16, der in an sich bekannter Weise von einem elastomeren Haltering 26 umgeben ist. In der dargestellten Anordnung fängt der Haltering 26 die Dehnungen des Lagerkörpers 16 zum Teil auf. Vorzugsweise weist der Haltering 26 einen Härtegrad zwischen 50 bis 60 Shore auf, ist also gegenüber einer Verformung widerstandsfähiger als der Lagerkörper 16.F i g. 8 differs from the embodiment according to FIG. 6 by a bearing body 16, the is surrounded by an elastomeric retaining ring 26 in a manner known per se. In the illustrated Arrangement, the retaining ring 26 partially absorbs the expansion of the bearing body 16. Preferably, the Retaining ring 26 has a degree of hardness between 50 and 60 Shore, so it is more resistant to deformation than the bearing body 16.

Der Haltering 26 und die Abdeckung 28 in F i g. 8 können zu einem homogenen Körper aus Cloropren-Kautschuk od. dgl. zusamengefaßt sein.The retaining ring 26 and the cover 28 in FIG. 8 can result in a homogeneous body made of chloroprene rubber or the like. be summarized.

Das Baulager 10 kann im Rahmen der Erfindung andere Formen aufweisen, die von einer .einen Kreisform abweichen. Beispielsweise können die ringförmigen Bewehrungseinlagen eine elliptische Form besitzen. Bei einer derartigen Ausbildung kann der kleinere Durchmesser der Ellipse mittels eines Verbindungsstabs in seiner Bewegung beschränkt werden, wobei der Verbindungsstab an jeder Bewehrungseinlage 18 zur Überbrückung des kleineren Durchmessers angeordnet ist Die ringförmigen Bewehrungseinlagen 18 benachbarter Trägerkörper 16 gemäß etwa Fig. 3 können in Form einer »8« ausgebildet sein, näherungsweise etwa in der dargestellten Form des Lagerkörpers, die an ihrer schmälsten Stelle jeweils mit einem Verbindungsstab od. dgl. versehen ist.The construction warehouse 10 can have other shapes within the scope of the invention, from a .ein Deviate from the circular shape. For example, the annular reinforcement layers can have an elliptical shape own. With such a design, the smaller diameter of the ellipse can be achieved by means of a connecting rod be restricted in its movement, with the connecting rod at each reinforcement insert 18 to bridge the smaller diameter is arranged The annular reinforcement layers 18 adjacent carrier bodies 16 according to approximately FIG. 3 can be designed in the form of an “8”, approximately approximately in the form of the bearing body shown, each with a at its narrowest point Connection rod or the like. Is provided.

Hierzu 2 Blatt ZeichnuneenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Building bearings made of elastically flexible material with centrally embedded one above the other at intervals, annular reinforcement inserts, characterized in that the diameter is at least part of the rings of the reinforcement inserts compared to that of the other reinforcement inserts is dimensioned smaller and that the assignment of the reinforcement layers to each other is such that about and / or under each reinforcement insert one with a larger or smaller ring diameter is.

2. Bauiager according to claim 1, characterized in that that the total height of the annular reinforcement layers (18) is not less than about 40% of the total thickness of the bearing body (16).