DE4039523C2 - Gleitlager für Bauwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Lagern dieser Art kann sich die Gleitplatte gegenüber dem Lagerunterteil nur in einer durch die Führungsleisten vorge­ gebenen Richtung verschieben. Eine Verschiebung quer dazu wird durch die Stützflächen der Führungsleisten blockiert, so daß über diese Stützflächen Horizontalkräfte in das Lagerun­ terteil eingeleitet werden können. Solche Lager können als Kalottengleitlager oder ähnliche einseits bewegliche Gum­ mitopfgleitlager ausgebildet sein.

Bei einem Kalottengleitlager überträgt die zwischen den La­ gerteilen angeordnete Kalotte auch Kippbewegungen um die bei­ den in der Horizontalebene liegenden Achsen sowie Drehbewe­ gungen um die vertikale Achse des Lagers. Während eine Kipp­ bewegung um die senkrecht zur Verschiebungsrichtung verlau­ fende horizontale Lagerachse über eine Verdrehung der Kalot­ ten gegenüber dem Lagerunterteil problemlos möglich ist, kön­ nen bei Kippbewegungen um die in der Verschiebungsrichtung verlaufende horizontale Lagerachse und bei Drehbewegungen des Lagers um dessen Vertikalachse Zwängungen im Bereich der Füh­ rungsleisten auftreten, die über eine hohe Kantenpressung zu einer vorzeitigen Zerstörung der Gleitflächen führen können.

Aus der DE-PS 35 17 895 ist ein als Kalottengleitlager ausge­ bildetes Gleitlager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angege­ benen Art bekannt. Die Kippleisten sind dabei in den Nuten mit ausreichendem seitlichen Spiel aufgenommen, so daß sie in allen drei Kippachsen verdrehbar sind. Der unter der Kipplei­ ste in jeder Nut vorhandene Elastomerkörper ist einstückig ausgebildet und mit Bohrungen versehen, um die beim Ver­ schwenken der Kippleisten entstehenden Volumenänderungen auf­ zunehmen.

Derartige Gleitlager haben sich in der Praxis bewährt. Bei besonders starken Belastungen, insbesondere bei hohen Drücken und konstruktionsbedingter größerer Länge der Profilteile be­ steht jedoch die Gefahr, daß die Nutwand des Profilteils durch den Elastomerkörper, dessen Material nicht kompressibel ist, auseinandergedrückt werden. Das Elastomermaterial kann dann in den Spalt zwischen der Nutwand und der Kippleiste eindringen. Dieser Gefahr könnte durch eine verstärkte Aus­ bildung des Profilteils begegnet werden, jedoch sind einer solchen Verstärkung durch die vorgegebenen Platzverhältnisse Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so weiterzu­ entwickeln, daß auch bei hohen Belastungen die Formstabilität des Profilteils erhalten bleibt und ein Ausweichen des Ela­ stomermaterials in den Spalt zwischen Kippleiste und Nutwand zuverlässig vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hiernach weist das Profilteil eine durchgehende Längsbohrung auf, die an beiden Enden verschlossen ist und einen Druckraum für das Elastomermaterial bildet. Die zur Aufnahme der Kippleisten bestimmte Nut ist dagegen nicht durchlaufend aus­ gebildet, sondern wird durch mindestens zwei Öffnungen gebil­ det, die auf der Seite der Stützfläche des Profilteils ausge­ bildet sind. Zwischen den die Nuten bildenden Öffnungen blei­ ben Stege stehen, die dem Profilteil die notwendige Stabili­ tät verleihen, so daß sich die Seitenwände auch unter einem hohen, durch das Elastomermaterial bewirkten Innendruck nicht nach außen verformen können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Das von dem Profilteil aufgenommene Elastomermaterial besteht aus mehreren kompakten Körpern, die dem Hohlraum des Profil­ teils angepaßt sind und diesen im wesentlichen vollständig ausfüllen. Die im Bereich der Stege befindlichen Elastomer­ körper haben einen der Längsbohrung entsprechenden Quer­ schnitt, während die im Bereich der die Nuten bildenden Öff­ nungen angeordneten Elastomerkörper im Nutengrund an die Boh­ rung und im Bereich der Öffnung an deren Form angepaßt sind. Sie füllen den Querschnitt der Öffnung bis auf den zur Auf­ nahme der Kippleiste dienenden Raum vollständig aus. Außerdem sind die Elastomerkörper mit ihrer Außenkontur so aneinander angepaßt, daß sie den Innenraum des Profilteils bis auf den zur Aufnahme der Kippleiste bestimmten Teil vollständig aus­ füllen. Hohlräume wie Bohrungen oder dergleichen sind in den Elastomerkörpern nicht vorhanden.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt ein Verschwenken der Kippleisten sowohl um die Längs- als auch um die Querachse des Profilteils, da das volumenstabile Elastomermaterial - vorzugsweise Gummi - bei einem Eindringen der Kippleiste in einem Bereich eine Verdrängung in dem entgegengesezten Be­ reich bewirkt.

Um ein Eindringen des Elastomermaterials in den Spalt zwi­ schen der Öffnung und der Kippleiste mit Sicherheit zu ver­ meiden, kann der Elastomerkörper im Bereich der Öffnung durch eine Schulter abgestuft sein und eine Dichtung aus einem fe­ steren Material, z. B. Metall, aufweisen.

Die das Profilteil durchsetzende Längsbohrung ist an ihren Enden durch Gewindestopfen verschlossen, die stoffschlüssig, z. B. durch Verklebung oder Verschweißung, gesichert sind. Zur weiteren Erhöhung der Formstabilität des Profilteils kann dieses mit Schrauben an dem Lagerteil befestigt werden, wobei am Boden jeder Öffnung eine versenkte Schraube vorgesehen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Kalottengleitlager in einem Schnitt durch die vertikale Lagerachse z;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Profilteil des er­ findungsgemäßen Kalottengleitlagers;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Profilteil nach Fig. 2;

Fig. 4a bis 4c einen für die Öffnungen bestimmten Elastomerkör­ per im Längs- und Querschnitt sowie in Drauf­ sicht;

Fig. 5 eine Dichtung in Draufsicht;

Fig. 6a und 6b einen für den Stegbereich bestimmten Elastomer­ körper in Horizontal- und Querschnitt.

In Fig. 1 sind außer der vertikalen Lagerachse z auch die an­ deren Lagerachsen, nämlich die zur Verschiebungsrichtung par­ allele Lagerachse x und die quer zur Verschiebungsrichtung verlaufende horizontale Lagerachse y eingezeichnet. Die Ka­ lotte 11 des Lagers kann sich um die drei genannten Raumach­ sen verdrehen.

Die Kalotte 11 besitzt an ihrer Oberseite eine darin gering­ fügig versenkt angeordnete horizontale Gleitschicht 12, die z. B. aus PTFE bestehen kann. Mit ihrer sphärischen Unter­ seite ist die Kalotte 11 auf einer entsprechend sphärisch ge­ krümmten weiteren Gleitschicht 13 abgestützt, die in einer entsprechenden konkav gekrümmten Ausnehmung des Lagerunter­ teils 14 aufgenommen ist. Eine Gleitplatte 15 als Lagerober­ teil liegt auf der ebenen Gleitschicht 12 verschieblich auf und besitzt an ihrer Unterseite eine weitere Gleitschicht 16, die z. B. aus einem an der Gleitplatte 15 befestigten dünnen Gleitblech aus austenitischem Stahl bestehen kann. An dem La­ gerunterteil 14 sind beidseitig die in x-Richtung verlaufen­ den Profilteile 1 angeordnet. Ihnen gegenüber liegt eine Stützleiste 17 des Lageroberteils mit einem aufgeschweißten Gleitblech 18.

Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist das Profilteil 1 die Form eines langgestreckten Quaders auf. Es ist mit einer durchgehenden Längsbohrung versehen, deren En­ den durch Gewindestopfen 2 verschlossen sind. Die Gewinde­ stopfen 2 sind in der Bohrung stoffschlüssig, z. B. durch Ver­ klebung oder durch einen Schweißpunkt, gesichert. In der der Stützleiste 17 des Lageroberteils zugewandten Seite ist das Profilteil 1 mit Öffnungen 5 in Form von Langlöchern versehen.

Herstellungsmäßig werden diese Öffnungen nach dem Einbringen der Bohrung durch einen Fingerfräser erzeugt, dessen halbku­ gelförmig gestaltetes Ende die aus Fig. 2 und 3 ersichtlichen Abrundungen der Öffnungen 5 bewirkt. Die hintereinanderliegenden Öffnungen bilden somit zwei durch einen Steg getrennte Nuten, wobei der Steg die Stabilität der Seitenwände des Profilteils gegenüber Spreizung beträchtlich erhöht.

In den die Nuten bildenden Öffnungen 5 sind die Kippleisten 3 aufgenommen. Sie ragen über die Oberfläche des Profilteils hinaus und besitzen gegenüber den Öffnungswänden ein die Kippbewegungen ermöglichendes Spiel. Die Stützflächen der Kippleisten sind mit einer Auflage 4 versehen, die bevorzugt aus einer gleitfähigen, hochelastischen Kunststoffschicht, wie einem Duroplast oder Sinterbronze ("DU-Material") be­ steht.

Der hinter den Kippleisten 3 verbleibende Hohlraum des Pro­ filteils ist mit einem Elastomermaterial, vorzugsweise Gummi, ausgefüllt. Das Elastomermaterial ist dabei aus mehreren un­ terschiedlich geformten Körpern zusammengesetzt. In den nach außen offenen Öffnungen 5 befindet sich ein Elastomerkörper 6, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Er füllt die Öffnung bis auf den zur Aufnahme der Kippleisten bestimmten Bereich voll­ ständig aus. Im Bereich der Stege nimmt die Längsbohrung Ela­ stomerkörper 7 auf, die gemäß Fig. 6b denselben Querschnitt wie die Bohrung aufweisen und gemäß Fig. 6a an den Enden an die Randform der Elastomerkörper 6 angepaßt sind. Im Verlauf der Fertigung des Kalottengleitlagers werden zunächst die Elastomerkörper 7 hinter die Stege eingebracht, dann werden die Elastomerkörper 6 in die Öffnungen eingesetzt und an­ schließend die Kippleiste darübergelegt.

Wie in Fig. 4a und 4b dargestellt, weist der Elastomerkörper 6 in dem der Kippleiste zugewandten Bereich eine Abstufung auf. Diese Abstufung dient zur Aufnahme einer Dichtung 8 aus festerem Material, beispielsweise Metall. Die Dichtung ist so geformt, daß sie den Elastomerkörper zu seiner vollständigen Form ergänzt und den Spalt zwischen der Kippleiste 3 und der Öffnungswandung überbrückt. Hierdurch wird einem Eindringen des Elastomermaterials in den Spalt entgegengewirkt.

Im Boden des Profilteils 1 sind versenkte Schrauben 9 ange­ ordnet, mit denen das Profilteil an dem Lagerunterteil befe­ stigt ist. Neben einer zuverlässigen Halterung ist damit eine zusätzliche Sicherung gegen ein Aufspreizen der Profilteil­ seitenwände infolge des Innendrucks durch Behinderung der Profilteilboden-Aufwölbung gegeben.

Claims (10)

1. Gleitlager für Bauwerke, insbesondere Kalottenlager, mit zwei parallel zur Gleitrichtung angeordneten, zu­ einander parallelen, im wesentlichen vertikale Stütz­ flächen zwischen einer Gleitplatte und einem Lagerun­ terteil aufweisenden Stützteilen,
die in stirnseitig geschlossenen Nuten aufgenommen sind und die aus der Nut vorstehende Kippleisten und eine den Zwischenraum zwischen der jeweiligen Kippleiste und dem Nutengrund im wesentlichen ausfüllende Einlage aus einem kompakten Elastomer aufweisen,
wobei die Nuten in an einem der Lagerteile befestigten Profilteilen ausgebildet sind und die Kippleisten mit Spiel aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Pro­ filteil (1) eine an den Enden verschlossene Längsboh­ rung aufweist, die auf der Seite der Stützflächen mit mindestens zwei Öffnungen (5) versehen ist, welche die Nuten zur Aufnahme der Kippleisten (3) bilden und durch Stege getrennt sind.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Öffnung (5) ein kompakter Elastomerkörper (6) angeordnet ist, der den Querschnitt der Öffnung bis auf den zur Aufnahme der Kippleiste (3) dienenden Raum ausfüllt.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längsbohrung im Bereich der Stege durch einen kompakten Elastomerkörper (7) ausgefüllt ist.

4. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß
die in den Öffnungen (5) be­ findlichen Elastomerkörper (6) an ihren den Öffnungs­ wänden zugewandten Randbereichen nach innen abgestuft sind, und daß
in der Abstufung jeweils eine Dichtung (8) angeordnet ist, die den Spalt zwischen der Öffnungswandung und der Kippleiste (3) überdeckt.

5. Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (8) aus Metall besteht.

6. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elastomerkörper (6, 7) aus Gummi bestehen.

7. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung des Profil­ teils (1) an beiden Enden durch Gewindestopfen (2) ver­ schlossen ist.

8. Gleitlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestopfen (2) stoffschlüssig gesichert sind.

9. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stützflächen der Kipplei­ sten (3) durch eine Auflage (4) aus einem Gleitwerk­ stoff gebildet sind.

10. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß am Boden jeder Öffnung (5) eine versenkte Schraube (9) zum Befestigen des Profil­ teils (1) an dem Lagerteil (14) vorgesehen ist.