DE3802580A1 - Topflager fuer bauwerke wie bruecken und dgl. - Google Patents
Topflager fuer bauwerke wie bruecken und dgl.Info
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- E01D19/042—Mechanical bearings
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Description
Die Erfindung betrifft ein Topflager für Bauwerke, wie
Brücken u. dgl., mit einem Lagertopf, einem im Inneren
des Lagertopfes angeordneten, nachgiebigen Druckkissen,
einem Lagerdeckel, der in das Innere des Topfes eingreift
und sich auf dem Druckkissen abstützt, sowie einer ring
förmigen Topflagerdichtung, die den zwischen der zylin
drischen Topfinnenwandung und dem Lagerdeckel vorhandenen
Spalt abdichtet.
Die bisher in der Praxis verwendeten Topflagerdichtungen
sind Messingringe rechteckigen Querschnitts mit Quer
schnittsabmessungen von beispielsweise 2 mm Höhe und 6
mm Breite. Bei diesen bekannten Topflagerdichtungen wurde
eine vergleichsweise große Dichtringbreite gewählt, damit
die Topflagerdichtung durch den im Druckkissen herrschenden
Druck nach oben gegen den Lagerdeckel gepreßt wird und
an diesem flächig anliegt. Bei einem Kippen des Lager
deckels um eine horizontale Kippachse, die in der Ebene
des Lagerdeckels, aber auch in Abhängigkeit von der Geo
metrie des Brückenüberbaus in parallelen Ebenen oberhalb
oder unterhalb der Lagerdeckelebene liegen kann, stellt
sich der Lagerdeckel und mit ihm auch die ursprünglich
horizontale Ebene der Topflagerdichtung schräg. Beim Ver
kippen des Lagerdeckels stellt sich demnach auch die Mantel
fläche der Topflagerdichtung schräg zur Topfinnenwandung
ein. Die Erzeugenden der zylindrischen Mantelfläche der
Topflagerdichtung bilden mit den vertikal stehenden Er
zeugenden der zylindrischen Topfinnenwandung einen spitzen
Winkel. Zwischen der Topflagerdichtung und der Topfinnen
wandung stellt sich somit keine flächige Berührung ein,
sondern lediglich eine Linienberührung. Eine solche Linien
berührung zwischen Topflagerdichtung und Lagertopf gewähr
leistet jedoch nicht in jedem Falle eine ausreichend zuver
lässige Dichtung zwischen diesen beiden Bauteilen und führt
zu einem hohen Verschleiß der Topflagerdichtung.
Um die Dichtung zu verbessern, wurden auch bereits zwei
Topflagerdichtungen der vorstehend beschriebenen Art über
einanderliegend eingesetzt. Bei Schrägstellungen des Lager
deckels sollten sich die beiden als Messingringe ausge
bildeten Topflagerdichtungen in radialer Richtung gegen
einander verschieben, wodurch eine flächige Anlage der
beiden Messingringe an der Topfinnenwandung ermöglicht
werden sollte. Auch eine solche Anordnung hat sich jedoch
in der Praxis als nicht ausreichend zuverlässig erwiesen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Topf
lagerdichtung für ein Topflager der in Rede stehenden Art
zu schaffen, deren Zuverlässigkeit gegenüber dem bekannten
Stand der Technik bei gleichzeitig einfacher Struktur er
höht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß die Breite der Topflagerdichtung derart auf
ein Mindestmaß beschränkt ist, daß sie den zwischen Topf
innenwandung und Lagerdeckel maximal vorhandenen Spalt
unter Einhaltung einer Mindestüberlappung zwischen Topf
lagerdichtung und Lagerdeckel abdichtet, und daß die Höhe
der Topflagerdichtung derart bemessen ist, daß auch bei
gegenüber der Horizontalen geneigter Stellung des Lager
deckels die zylindrische Mantelfläche der Topflagerdichtung
an der Topfinnenwand flächig anliegt.
Im Falle der vorliegenden Erfindung wird somit die Breite
der Topflagerdichtung auf das zur Abdichtung des Spaltes
zwischen Topfinnenwandung und Lagerdeckel notwendige Min
destmaß eingeschränkt und gleichzeitig wird die Höhe der
Topflagerdichtung gegenüber dem bekannten Stand der Technik
vergrößert. Hierdurch wird erreicht, daß aufgrund des Innen
drucks des Druckkissens die zylindrische Mantelfläche der
Topflagerdichtung flächig an die Topfinnenwandung des Lager
topfes angepreßt wird, selbst wenn der Lagerdeckel gegenüber
der Horizontalen bzw. gegenüber der zur Zylinderachse
des Lagertopfes senkrechten Ebene gekippt wird. In gekippter
Position des Lagerdeckels kippt somit die Topflagerdichtung
um ihre Schmalseite gegenüber der Unterseite des Topflager
deckels, so daß die Topflagerdichtung flächig an der Topf
innenwandung anliegt.
Im Falle der vorliegenden Erfindung liegt also zwischen
Topfinnenwandung und Mantelfläche der Topflagerdichtung
stets eine Flächenberührung vor, was gegenüber dem bekannten
Stand der Technik zu einer wesentlich verschleißfreieren
Übertragung der durch den Innendruck des Druckkissens ausge
lösten Kontaktkräfte führt, den Verschleiß der Topflager
dichtung somit drastisch vermindert und letztlich die Zuver
lässigkeit der Dichtung deutlich erhöht.
Die Breite der Topflagerdichtung muß mindestens so groß
gewählt werden, daß durch die Topflagerdichtung der maximal
mögliche Spalt zwischen Topfinnenwandung und Lagerdeckel
abgedeckt wird. Um ein Kippen des Lagerdeckels im zylin
drischen Lagertopf zu ermöglichen, muß zwischen Lagerdeckel
und Topfinnenwandung ein Mindestspiel von Δ d = g · sin α
eingehalten werden, wobei Δ d der Differenz des Durch
messers der Topfinnenwandung und des Durchmessers des Lager
deckels entspricht, g die Höhe des zylindrischen Lager
deckels bzw. desjenigen Teils des zylindrischen Lagerdeckels,
der in den Lagertopf hineinragt, und α der maximal auf
tretende Kippwinkel ist. Zusätzlich ist selbstverständlich
auch noch eine unvermeidliche Fertigungstoleranz zu berück
sichtigen. Damit kann das Mindestspiel zwischen Lagerdeckel
und Topfinnenwandung mit etwa 0,8 bis 1 mm angesetzt werden.
Die Breite der Topflagerdichtung muß mit einer Mindestüber
lappung das maximal mögliche Spiel überbrücken, woraus
sich insgesamt in der Praxis eine minimal mögliche Dicht
ringbreite von ca. 1,5 mm ergibt.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist daher vorge
sehen, daß die Mindestüberlappung kleiner als 2 mm ist.
Die Breite des Dichtspiels zwischen Topfinnenwandung und
zylindrischer Außenfläche des Lagerdeckels sollte möglichst
klein gehalten werden und kann nach der obengenannten
Formel in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung etwa
im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich
zwischen 0,8 bis 1 mm angesetzt weden.
Die Breite der erfindungsgemäßen Topflagerdichtung wird
somit in der Regel kleiner als 3 mm sein können. Aufgrund
dieser geringen Breite der Topflagerdichtung ist das Ab
kippen der Oberseite der Topflagerdichtung vom gekippten
Lagerdeckel möglich.
Um sicherzustellen, daß die erfindungsgemäße Topflager
dichtung mit ausreichender Kraft nach außen gegen die Topf
innenwandung gepreßt wird und in dieser zur Lagertopfachse
parallelen Ausrichtung auch bei gekipptem Lagerdeckel ver
bleibt, sollte in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung
die Höhe der Topflagerdichtung mindestens das Dreifache
ihrer Breite betragen. Vorzugsweis liegt die Höhe der
Topflagerdichtung im Bereich zwischen 9 und 15 mm.
Für eine optimale Funktion der Topflagerdichtung insbe
sondere auch in Hinblick auf einen minimalen Verschleiß
sollte die mit der Topfinnenwandung in flächenmäßigem
Kontakt stehende Mantelfläche der Topflagerdichtung gute
Gleiteigenschaften, hohe Verschleißfestigkeit und hohe
Festigkeit gegenüber Kontaktpressungen aufweisen. In be
sonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist daher
vorgesehen, daß die Topflagerdichtung an ihrer äußeren
Mantelfläche mit einer Lagerfolie versehen ist. Solche
an sich bekannten Lagerfolien weisen die vorstehend ge
nannten Eigenschaften in hohem Maße auf. Die Lagerfolie
kann insbesondere aus verstärktem, verschleißfestem PTFE
bestehen. Als Verstärkung des PTFE-Materials ist insbe
sondere ein Metallgewebe geeignet; solche Lagerfolien,
bei denen in einem Spezialverfahren ein Metallgewebe in
eine PTFE-Folie eingesintert ist,
sind beispielsweise unter dem Handelsnamen "Pampus Metallo
plast" am Markt erhältlich. Solche Lagerfolien weisen sehr
gute Gleiteigenschaften ohne Fremdschmierung auf.
Anstelle metallgewebeverstärkter PTFE-Folien können in
alternativer Ausbildung der Erfindung auch kohle- oder
glasfaserverstärkte PTFE-Folien verwendet werden.
Beim Verkippen des Lagerdeckels um eine horizontale Kipp
achse stellen sich zwischen der von der Lagerdeckelunter
seite gebildeten Ebene und der an einer beliebigen Mantel
linie des Topfwandzylinders gelegten senkrecht stehenden
Tangentialebene entlang dem Umfang der Topfinnenwandung
unterschiedliche Winkel ein. Damit sich die Topflagerdich
tung diesem längs des Umfangs des Lagerdeckels veränder
lichen Winkel anpassen kann, ist eine vergleichsweise ge
ringe Torsionssteifigkeit der Topflagerdichtung erwünscht.
Die schmale Ausbildung der erfindungsgemäßen Topflager
dichtung stellt eine vergleichsweise geringe Torsions
steifigkeit sicher.
Bei der Wahl des Materials der Topflagerdichtung ist die
für den Verschluß des Deckelspiels notwendige hohe Festig
keit, insbesondere auch die Aufnahme hoher Kontaktpressungen
bei möglichst geringen Verformungen, ausschlaggebend. Die
Topflagerdichtung kann insbesondere aus korrosionsbeständi
gem Metall, wie insbesondere Edelstahl bestehen und aus
einem Flachmaterial gebogen werden. Für die erforderlichen
Gleiteigenschaften einer solchen Topflagerdichtung sorgt
hierbei insbesondere die obenerwähnte Lagerfolie. Bei
der geringen Dicke des Flachmaterials von beispielsweise
3 mm ist die gewünschte geringe Torsionssteifigkeit der
Topflagerdichtung gewährleistet, die eine Anpassung an
die unterschiedlichen Winkel zwischen Lagerdeckel und Topf
innenwandung ermöglicht.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die ringförmige Topflagerdichtung aus
einer Folie aufrecht stehender, hintereinander angeordneter
Lamellen aus Metall besteht, die jeweils durch zwischen
die Lamellen einvulkanisierte Gummischichten untereinander
verbunden sind. Aufgrund der zwischen den einzelnen Metall
lamellen einvulkanisierten Gummischichten ergibt sich eine
besonders hohe Flexibilität und Verdrehfähigkeit der
einzelnen Lamellen gegeneinander, wodurch unter anderem
eine besonders niedrige Torsionssteifigkeit der Topflager
dichtung erzielt wird.
Das Verfahren zur Herstellung solcher aus Lamellen bestehen
der Topflagerdichtungen ist erfindungsgemäß dadurch gekenn
zeichnet, daß in einem Elastomerblock voneinander beab
standete, parallele Stahlplatten einvulkanisiert werden,
und daß die Topflagerdichtungen durch geeignete, senkrecht
zur Ebene der Stahlplatten verlaufende Schnitte aus diesem
Block herausgeschnitten werden. Die aus dem Elastomer-
Metallblock in der erforderlichen Dimensionierung heraus
geschnittenen Topflagerdichtungen werden an ihren beiden
gegenüberliegenden Enden anschließend zu einem Ring ge
formt und vorzugsweise lose in eine am Umfang des Druck
kissens ausgebildete Nut eingelegt. Das Druckkissen kann
in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß es in
der erforderlichen Größe aus einer Gummiplatte herausge
schnitten wird, wobei anschließend noch die zur Aufnahme
der Topflagerdichtung dienende Nut anzubringen ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt in halbschematischer bzw. schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Skizze eines Lagertopfs und eines hierin in
gekippter Position angeordneten Lagerdeckels, welche
die Berechnung des zwischen Lagertopf und Lager
deckel erforderlichen Spiels verdeutlicht,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Topflager gemäß der Er
findung,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Druckkissens
des Topflagers gemäß Fig. 2 einschließlich der
am Druckkissen gehaltenen Topflagerdichtung,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Schnitt durch den Lager
deckel und die Topflagerdichtung gemäß Fig. 3 in
Richtung des Pfeiles IV, und
Fig. 5 das bevorzugte Herstellungsverfahren der Topflager
dichtung gemäß Fig. 3.
In Fig. 2 ist der grundsätzliche Aufbau eines Topflagers
im Schnitt dargestellt, wobei die Dimensionierung der
einzelnen Teile zur Verdeutlichung der Darstellung über-
oder untertrieben dargestellt sein kann. In Fig. 2 ist
mit der Bezugsziffer 10 ein unterer Bauwerkteil bezeichnet,
der mit einem oberen Bauwerkteil 12 mittels eines insgesamt
mit der Bezugsziffer 14 bezeichneten Topflagers verbunden
ist. Das Topflager 14 umfaßt einen Lagertopf 2, ein im
Lagertopf 2 angeordnetes, elastisch deformierbares Druck
kissen 6 sowie einen Lagerdeckel 4, auf dem sich der obere
Bauwerkteil 12 abstützt und der seinerseits in das Innere
des Lagertopfes 2 hineinragt und sich auf dem Druckkissen
6 abstützt. Zur Abdichtung des zwischen Lagerdeckel 4 und
Topfinnenwandung 16 definierten Spalts 18 ist eine ring
förmige Topflagerdichtung 8 vorgesehen, die in einer entlang
der oberen äußeren Kante des Druckkissens 6 ausgebildeten
Umfangsnut 20 angeordnet ist.
Fig. 1 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Breite
des Spalts 18, der wirksamen Höhe g des in den Lagertopf
2 hineinragenden Bereichs des Lagerdeckels 4 und dem Kipp
winkel α, den ein gekippter Lagerdeckel 4 gegenüber der
Horizontalen einnimmt.
Die für die Übertragung von Horizontalkräften zwischen
Lagerdeckel und Topfwandung erforderliche Höhe des zylin
drischen Randes des Lagerdeckels 4 ergibt sich aus der
zulässigen Hertz'schen Pressung, sie kann Werte von 10
bis 12 mm erreichen. Um bei einem zylindrischen Rand noch
ein zwängungsfreies Kippen zu ermöglichen, muß ein
Mindestspiel zwischen Lagerdeckel 4 und Lagertopf 2 von
Δ d = g · sin α eingehalten werden, wobei g die hier
zu betrachtende Höhe des zylindrischen Deckelrandes ist.
Andererseits muß das Spiel Δ d zwischen Lagerdeckel
und Lagertopf nach oben begrenzt werden, um ein etwaiges
Hineinwandern der Topflagerdichtung in den Spalt 18 zu
vermeiden. Im Falle eines Topflagers mit 600 mm Durch
messer wird ein Spiel Δ d von 0,8 mm gewählt.
Zwischen der von der Lagerdeckelunterseite gebildeten Ebene
und der an einer beliebigen Mantellinie des Topfwandzylin
ders gelegten senkrecht stehenden Tangentialebene stellt
sich ein Winkel δ ein. Bei horizontaler Lage des Lager
deckels ist dieser Winkel δ über den gesamten Ringumfang
der Topflagerdichtung 90°. Beim Kippen des Lagerdeckels
um eine in der Ebene der Deckelunterseite liegende Achse
verändert sich jedoch der Winkel δ entlang dem Umfang
der Topfinnenwandung. Die schräggestellte Ebene der Deckel
unterseite schneidet die zylindrische Topfinnenwandung
16 längs einer Ellipse, wobei die Kippachse die kleine
und die senkrecht zur Kippachse stehende Gerade die große
Hauptachse dieser Ellipse bildet. Bezeichnet man die End
punkte der großen Hauptachse mit A und B, die Endpunkte
der kleinen Hauptachse mit C und D, so bildet sich beim
Kippen des Lagerdeckels um den Winkel δ beispielsweise
bei A ein Winkel von δ≦90°, bei B δ≧90°und bei C
und D δ = 90° aus. Der Winkel δ verändert sich somit
kontinuierlich.
Um die Abdichtfunktion zu erfüllen, muß der Lagerdeckel
die Topflagerdichtung überdecken. Damit liegt die obere
Fläche der Topflagerdichtung in der Ebene der Deckelunter
seite. Die Seitenfläche der Topflagerdichtung soll an der
Topfinnenwandung 16 anliegen. Demnach müßte sich der Winkel
zwischen der oberen und der seitlichen Fläche der Topf
lagerdichtung entsprechend dem sich entlang dem Umfang
verändernden Winkel δ ebenfalls unterschiedlich einstellen.
Diese Forderung wird nun dadurch erfüllt, daß die obere
Fläche der Dichtung sehr schmal ausgebildet wird, wobei
die minimal notwendige Breite der Topflagerdichtung durch
das weiter oben definierte Spiel Δ d zwischen dem Außen
durchmesser des Lagerdeckels und dem Innendurchmesser der
Topfinnenwandung 16 definiert ist. Nachdem dieses Spiel
Δ d in der Größenordnung von etwa 1 mm liegt und eine ge
wisse Überdeckung mit dem Lagerdeckel 4 gewährleistet sein
muß, liegt die Breite der Dichtung bei ca. 3 mm. In diesem
Fall kann man davon ausgehen, daß die obere Seitenfläche
der Topflagerdichtung 8 gegenüber der Unterseite des Lager
deckels 4 kippt und damit eine flächige Anlage der Mantel
fläche 22 der Topflagerdichtung 8 an der Topfinnenwandung
16 möglich ist.
Wegen der Veränderlichkeit des Winkels über den Umfang
ist der notwendige Kippwinkel der oberen Dichtfläche über
den Umfang gesehen ebenfalls veränderlich. Um sich diesem
veränderlichen Kippwinkel anpassen zu können, muß die Topf
lagerdichtung insgesamt möglichst torsionsweich ausgebildet
sein. Im Falle des anhand der Fig. 3 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispiels ist die Topflagerdichtung 8 als
Lamellendichtung ausgebildet, d. h. sie umfaßt aufrecht
stehende, hintereinander angeordnete Metallamellen 24,
die untereinander durch zwischen die Metallamellen 24 ein
vulkanisierte Gummischichten 26 verbunden sind. Eine solche
Lamellendichtung weist eine hervorragende mechanische
Stabilität bei gleichzeitiger hoher Flexibilität auf.
Die Herstellung einer solchen Lamellendichtung ist in Fig.
5 skizziert. Es wird zunächst ein Elastomer-Metall-Block
28 hergestellt, der eine Vielzahl von parallel zueinander
angeordneten Stahlplatten 30 umfaßt, die mittels einvulkani
sierter Gummischichten miteinander verbunden sind. An
schließend werden bei 32 die erforderlichen Trennschnitte
durchgeführt, um eine Lamellendichtung 34 der gewünschten
Abmessungen zu erhalten. Diese zunächst noch gradlinige
Lamellendichtung 34 wird abschließend zu einem Ring ge
formt und es werden die aneinanderstoßenden Enden in ge
eigneter Weise miteinander verbunden, ggf. unter stufen
förmiger Ausbildung der Enden derart, daß sich die Stufen
beider Enden gegenseitig über- bzw. untergreifen.
Die ringförmige Topflagerdichtung 8 wird anschließend in
eine am äußeren oberen Rand des Druckkissens 6 ausgebildete
Umfangsnut 20 eingelegt, deren Abmessungen den Abmessungen
der Topflagerdichtung 8 entsprechen. Vorzugsweise kann
zwischen der senkrechten Nutwandung des Druckkissens 6
und der inneren zylindrischen Wandung der Topflagerdichtung
8 im Stoßbereich der Lamellendichtung, also da, wo die
beiden Enden der Lamellendichtung 34 aufeinander treffen,
ein aus Edelstahlblech gekantetes Winkelstück eingelegt
sein, welches die Stoßfuge gegenüber dem Druckkissen ab
deckt.
An der zylindrischen Außenfläche der Topflagerdichtung
8 ist ein Streifen einer Lagerfolie 36 befestigt, bei
spielsweise angeklebt, um ohne Fremdschmierung ein gutes
Gleiten der Topflagerdichtung an der Topfinnenwandung
16 sicherzustellen. Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, kann
sich die Lagerfolie 36 um einen geringfügigen Abstand
nach unten über die Unterseite der Topflagerdichtung er
strecken. Dies hat den Zweck, das Druckkissen 6, in das
die Umfangsnut 20 zur Aufnahme der Topflagerdichtung 8
eingeschnitten worden ist und dessen Oberfläche im Bereich
dieses Einschnittes möglicherweise geringfügig verletzt
sein könnte, durch die überlappende Lagerfolie zusätzlich
zu schützen.
Die Topflagerdichtung 8 weist insgesamt einen rechteckigen
Querschnitt auf und hat im Falle des beschriebenen Aus
führungsbeispiels eine Breite von 3 mm und eine Höhe von
10 mm. Dem Fachmann ist jedoch klar, daß er die konkreten
Abmessungen der Topflagerdichtung in Anpassung an den
jeweiligen Anwendungsfall entsprechend variieren kann,
wobei sicherzustellen ist, daß die Breite der Topflager
dichtung im Vergleich zu deren Höhe relativ schmal sein
soll, so daß das in Richtung der Topfwandung wirkende
Kippmoment größer ist als das um eine Schmalkante der
Dichtung auftretende Kippmoment, um ein Anliegen der Man
telfläche 22 der Topflagerdichtung 8 an der Topfinnenwand
16 unter allen Betriebsbedingungen sicherzustellen. Im
einzelnen ergibt sich, daß der von innen nach außen wirken
de Gummikissendruck eine Radialverschiebung Δ r des Dicht
ringes in Richtung auf die Topfwandung bewirkt. Da die
Resultierende dieses radial wirkenden Innendrucks im Schub
mittelpunkt des Dichtungsquerschnittes angreift, ergibt
sich hieraus keine Verdrehung (Torsion) des Dichtring
querschnittes. Durch die Radialverschiebung des Dichtungs
ringes gegen die Topfwandung wird sich allerdings eine
über die Höhe des Dichtringes veränderlich verlaufende
Kontaktpressung einstellen, die ein Kippmoment um die
obere Ringkante zur Folge hat. Dieses Kippmoment
ist entgegengesetzt gerichtet zu dem Kippmoment, das aus
dem in axialer Richtung auf die Dichtringunterseite wirken
den Kissendruck resultiert. Außerdem wirkt noch ein aus
der Reibung zwischen Dichtring und Topfwandung entstehen
des Kippmoment um die obere, an der Deckelunterseite an
liegende Dichtringkante.
Bezugszeichenliste
2 Lagertopf
4 Lagerdeckel
6 Druckkissen
8 Topflagerdichtung
10 Bauwerkteil
12 Bauwerkteil
14 Topflager
16 Topfinnenwandung
18 Spalt
20 Umfangsnut
22 Mantelfläche
24 Metallamellen
26 Gummi
28 Elastomer-Metall-Block
30 Stahlplatten
32 Trennschnitte
34 Lamellendichtung
36 Lagerfolie
4 Lagerdeckel
6 Druckkissen
8 Topflagerdichtung
10 Bauwerkteil
12 Bauwerkteil
14 Topflager
16 Topfinnenwandung
18 Spalt
20 Umfangsnut
22 Mantelfläche
24 Metallamellen
26 Gummi
28 Elastomer-Metall-Block
30 Stahlplatten
32 Trennschnitte
34 Lamellendichtung
36 Lagerfolie
Claims (16)
1. Topflager für Bauwerke, wie Brücken u. dgl., mit einem
Lagertopf (2), einem im Inneren des Lagertopfes (2)
angeordneten, nachgiebigen Druckkissen (6), einem Lager
deckel (4), der in das Innere des Lagertopfes (2) ein
greift und sich auf dem Druckkissen (6) abstützt, sowie
einer ringförmigen Topflagerdichtung (8), die den
zwischen der zylindrischen Topfinnenwandung (16) und
dem Lagerdeckel (4) vorhandenen Spalt (18) abdichtet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Topflager
dichtung (8) derart auf ein Mindestmaß beschränkt ist,
daß sie den zwischen Topfinnenwandung (16) und Lager
deckel (4) maximal vorhandenen Spalt (18) unter Ein
haltung einer Mindestüberlappung zwischen Topflager
dichtung (8) und Lagerdeckel (4) abdichtet, und daß
die Höhe der Topflagerdichtung (8) derart bemessen ist,
daß auch bei gegenüber der Horizontalen geneigter
Stellung des Lagerdeckels (4) die zylindrische Mantel
fläche (22) der Topflagerdichtung (8) an der Topfinnen
wandung (16) flächig anliegt.
2. Topflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mindestüberlappung kleiner als 2 mm ist.
3. Topflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Breite des durch den Dicht
spalt (18) definierten Spiels zwischen Topfinnenwandung
(16) und Lagerdeckel (4) bei etwa 0,5 bis 1,5 mm, vor
zugsweise im Bereich zwischen 0,8 bis 1,0 mm liegt.
4. Topflager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der Topflagerdichtung (8) kleiner als
4 mm ist.
5. Topflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Höhe der Topflagerdichtung
(8) mindestens das Dreifache ihrer Breite beträgt.
6. Topflager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Höhe der Topflagerdichtung etwa 9 bis 15 mm beträgt.
7. Topflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Topflagerdichtung (8)
eine niedrige Torsionssteifigkeit aufweist.
8. Topflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Topflagerdichtung (8) aus Stahl,
vorzugsweise aus Edelstahl besteht.
9. Topflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Topflagerdichtung (8)
zumindest an ihrer Mantelfläche (22) mit einer Lager
folie (36) versehen ist.
10. Topflager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerfolie (36) aus verstärktem PTFE besteht.
11. Topflager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerfolie (36) mit Metallgewebe verstärkt ist.
12. Topflager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerfolie (36) aus kohle- oder glasfaserver
stärktem PTFE besteht.
13. Topflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Topflagerdichtung (8) in eine
entlang der äußeren oberen Umfangskante des Druckkissens
(6) ausgebildete Umfangsnut (20) eingelegt ist.
14. Topflager nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Lagerfolie (36) so weit
nach unten über die untere äußere Kante der Umfangsnut
(20) des Druckkissens (6) erstreckt, daß sie diese Kante
überdeckt.
15. Topflager, insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige
Topflagerdichtung (8) als Verbundkörper aus einer Folie
aufrecht stehender, hintereinander angeordneter Lamellen
(24) aus Metall ausgebildet ist, die jeweils durch
zwischen die Lamellen (24) einvulkanisierte Gummischich
ten (26) untereinander verbunden sind.
16. Verfahren zur Herstellung einer Topflagerdichtung nach
Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Elasto
merblock voneinander beabstandete, parallele Stahlplatten
(30) einvulkanisiert werden, und daß die Topflager
dichtungen (8) durch geeignete, senkrecht zur Ebene
der Stahlplatten (30) verlaufende Schnitte (32) heraus
geschnitten werden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3802580A DE3802580A1 (de) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Topflager fuer bauwerke wie bruecken und dgl. |
US07/303,330 US4928339A (en) | 1988-01-29 | 1989-01-30 | Pot-type bearing for constructions such as bridges or the like |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3802580A DE3802580A1 (de) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Topflager fuer bauwerke wie bruecken und dgl. |
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Publication Number | Publication Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3802580A Granted DE3802580A1 (de) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Topflager fuer bauwerke wie bruecken und dgl. |
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